cookie和session的工作機制

 首先我們來看個例子，筆者曾經常去的一家咖啡店有喝5杯咖啡免費贈一杯咖啡的優惠，然而一次性消費5杯咖啡的機會微乎其微，這時就需要某種方式來紀錄某位顧客的消費數量。想象一下其實也無外乎下面的幾種方案：
1、該店的店員很厲害，能記住每位顧客的消費數量，只要顧客一走進咖啡店，店員就知道該怎麼對待了。這種做法就是協議本身支援狀態。
2、發給顧客一張卡片，上面記錄著消費的數量，一般還有個有效期間限。每次消費時，如果顧客出示這張卡片，則此次消費就會與以前或以後的消費相聯絡起來。這種做法就是在用戶端保持狀態。
3、發給顧客一張會員卡，除了卡號之外什麼資訊也不紀錄，每次消費時，如果顧客出示該卡片，則店員在店裡的紀錄本上找到這個卡號對應的紀錄添加一些消費資訊。這種做法就是在伺服器端保持狀態。

由

於HTTP協議是無狀態的，而出於種種考慮也不希望使之成為有狀態的，因此，後面兩種方案就成為現實的選擇。具體來說cookie機制採用的是在用戶端保

持狀態的方案，而session機制採用的是在伺服器端保持狀態的方案。同時我們也看到，由於採用伺服器端保持狀態的方案在用戶端也需要儲存一個標識，所
以session機制可能需要藉助於cookie機制來達到儲存標識的目的，但實際上它還有其他選擇。

（二）理解cookie機制
cookie機制的基本原理就如上面的例子一樣簡單，但是還有幾個問題需要解決：“會員卡”如何分發；“會員卡”的內容；以及客戶如何使用“會員卡”。

正統的cookie分發是通過擴充HTTP協議來實現的，伺服器通過在HTTP的回應標頭中加上一行特殊的指示以提示瀏覽器按照指示產生相應的cookie。然而純粹的用戶端指令碼如JavaScript或者VBScript也可以產生cookie。

而cookie

的使用是由瀏覽器按照一定的原則在後台自動發送給伺服器的。瀏覽器檢查所有儲存的cookie，如果某個cookie所聲明的作用範圍大於等於將要請求的

資源所在的位置，則把該cookie附在請求資源的HTTP要求標頭上發送給伺服器。意思是麥當勞的會員卡只能在麥當勞的店裡出示，如果某家分店還發行了自
己的會員卡，那麼進這家店的時候除了要出示麥當勞的會員卡，還要出示這家店的會員卡。

cookie的內容主要包括：名字，值，到期時間，路徑和域。
其中域可以指定某一個域比如.google.com，相當於總店招牌，比如寶潔公司，也可以指定一個域下的具體某台機器比如www.google.com或者froog......可以用飄柔來做比。
路徑就是跟在網域名稱後面的URL路徑，比如/或者/foo等等，可以用某飄柔專櫃做比。
路徑與域合在一起就構成了cookie的作用範圍。
如
果不設定到期時間，則表示這個cookie的生命期為瀏覽器會話期間，只要關閉瀏覽器視窗，cookie就消失了。這種生命期為瀏覽器會話期的
cookie被稱為會話cookie。會話cookie一般不儲存在硬碟上而是儲存在記憶體裡，當然這種行為並不是規範規定的。如果設定了到期時間，瀏覽器
就會把cookie儲存到硬碟上，關閉後再次開啟瀏覽器，這些cookie仍然有效直到超過設定的到期時間。

儲存在硬碟上的
cookie可以在不同的瀏覽器進程間共用，比如兩個IE視窗。而對於儲存在記憶體裡的cookie，不同的瀏覽器有不同的處理方式。對於IE，在一個開啟

的視窗上按Ctrl-N（或者從檔案菜單）開啟的視窗可以與原視窗共用，而使用其他方式新開的IE進程則不能共用已經開啟的視窗的記憶體cookie；對於
Mozilla
Firefox0.8，所有的進程和標籤頁都可以共用同樣的cookie。一般來說是用javascript的window.open開啟的視窗會與原窗

口共用記憶體cookie。瀏覽器對於會話cookie的這種只認cookie不認人的處理方式經常給採用session機制的web應用程式開發人員造成很
大的困擾。

下面就是一個goolge設定cookie的回應標頭的例子
HTTP/1.1 302 Found
Location: http://www.google.com/intl/zh-CN/
Set-Cookie:

PREF=ID=0565f77e132de138:NW=1:TM=1098082649:LM=1098082649:S=KaeaCFPo49RiA_d8;
expires=Sun, 17-Jan-2038 19:14:07 GMT; path=/; domain=.google.com
Content-Type: text/html

這是使用HTTPLook這個HTTP Sniffer軟體來俘獲的HTTP通訊紀錄的一部分

瀏覽器在再次訪問goolge的資源時自動向外發送cookie

使用Firefox可以很容易的觀察現有的cookie的值
使用HTTPLook配合Firefox可以很容易的理解cookie的工作原理。

IE也可以設定在接受cookie前詢問

這是一個詢問接受cookie的對話方塊。

（三）理解session機制
session機制是一種伺服器端的機制，伺服器使用一種類似於散列表的結構（也可能就是使用散列表）來儲存資訊。

當
程式需要為某個用戶端的請求建立一個session的時候，伺服器首先檢查這個用戶端的請求裡是否已包含了一個session標識 -
稱為session id，如果已包含一個session id則說明以前已經為此用戶端建立過session，伺服器就按照session
id把這個session檢索出來使用（如果檢索不到，可能會建立一個），如果用戶端請求不包含session
id，則為此用戶端建立一個session並且產生一個與此session相關聯的session id，session
id的值應該是一個既不會重複，又不容易被找到規律以仿造的字串，這個session id將被在本次響應中返回給用戶端儲存。

儲存
這 個session
id的方式可以採用cookie，這樣在互動過程中瀏覽器可以自動的按照規則把這個標識發揮給伺服器。一般這個cookie的名字都是類似於
SEEESIONID，而。比如weblogic對於web應用程式產生的cookie，JSESSIONID=
ByOK3vjFD75aPnrF7C2HmdnV6QZcEbzWoWiBYEnLerjQ99zWpBng!-145788764，它的名字就是
JSESSIONID。

由於cookie可以被人為的禁止，必須有其他機制以便在cookie被禁止時仍然能夠把session
id傳遞迴伺服器。經常被使用的一種技術叫做URL重寫，就是把session
id直接附加在URL路徑的後面，附加方式也有兩種，一種是作為URL路徑的附加資訊，表現形式為http://...../xxx;
jsessionid=ByOK ... 99zWpBng!-145788764
另一種是作為查詢字串附加在URL後面，表現形式為http://...../xxx?jsessionid=ByOK ... 99zWpBng!-145788764
這兩種方式對於使用者來說是沒有區別的，只是伺服器在解析的時候處理的方式不同，採用第一種方式也有利於把session id的資訊和正常程式參數區分開來。
為了在整個互動過程中始終保持狀態，就必須在每個用戶端可能請求的路徑後面都包含這個session id。

另一種技術叫做表單隱藏欄位。就是伺服器會自動修改表單，添加一個隱藏欄位，以便在表單提交時能夠把session id傳遞迴伺服器。比如下面的表單
<form name="testform" action="/xxx">
<input type="text">
</form>
在被傳遞給用戶端之前將被改寫成
<form name="testform" action="/xxx">
<input type="hidden" name="jsessionid" value="ByOK3vjFD75aPnrF7C2HmdnV6QZcEbzWoWiBYEnLerjQ99zWpBng!-145788764">
<input type="text">
</form>
這種技術現在已較少應用，筆者接觸過的很古老的iPlanet6(SunONE應用伺服器的前身)就使用了這種技術。
實際上這種技術可以簡單的用對action應用URL重寫來代替。

在

談論session機制的時候，常常聽到這樣一種誤解“只要關閉瀏覽器，session就消失了”。其實可以想象一下會員卡的例子，除非顧客主動對店家提

出銷卡，否則店家絕對不會輕易刪除顧客的資料。對session來說也是一樣的，除非程式通知伺服器刪除一個session，否則伺服器會一直保留，程式
一般都是在使用者做log
off的時候發個指令去刪除session。然而瀏覽器從來不會主動在關閉之前通知伺服器它將要關閉，因此伺服器根本不會有機會知道瀏覽器已經關閉，之所
以會有這種錯覺，是大部分session機制都使用會話cookie來儲存session id，而關閉瀏覽器後這個session
id就消失了，再次串連伺服器時也就無法找到原來的session。如果伺服器設定的cookie被儲存到硬碟上，或者使用某種手段改寫瀏覽器發出的
HTTP要求標頭，把原來的session id發送給伺服器，則再次開啟瀏覽器仍然能夠找到原來的session。

恰恰是由於關閉瀏覽器不會導致session被刪除，迫使伺服器為seesion設定了一個失效時間，當距離用戶端上一次使用session的時間超過這個失效時間時，伺服器就可以認為用戶端已經停止了活動，才會把session刪除以節省儲存空間。