JavaWeb：会话技术之Session

news2024/11/17 17:38:46

Cookie已经能完成一次会话多次请求之间的数据共享，之前我们还提到过Session也可以实现，那么：

  • 什么是Session？
  • Session如何来使用？
  • Session是如何实现的？
  • Session的使用注意事项有哪些？

1. Session的基本使用

1.1 概念

Session：服务端会话跟踪技术：将数据保存到服务端。

  • Session是存储在服务端而Cookie是存储在客户端
  • 存储在客户端的数据容易被窃取和截获，存在很多不安全的因素
  • 存储在服务端的数据相比于客户端来说就更安全

1.2 Session的工作流程

在这里插入图片描述

  • 在服务端的AServlet获取一个Session对象，把数据存入其中
  • 在服务端的BServlet获取到相同的Session对象，从中取出数据
  • 就可以实现一次会话中多次请求之间的数据共享了
  • 现在最大的问题是如何保证AServlet和BServlet使用的是同一个Session对象？

1.3 Session的基本使用

在JavaEE中提供了HttpSession接口，来实现一次会话的多次请求之间数据共享功能。

具体的使用步骤为：

  • 获取Session对象,使用的是request对象
HttpSession session = request.getSession();

  • Session对象提供的功能：

    • 存储数据到session域中

      void setAttribute(String name, Object o)

    • 根据key，获取值

      Object getAttribute(String name)

    • 根据key，删除该键值对

      void removeAttribute(String name)

介绍完Session相关的API后，接下来通过一个案例来完成对Session的使用，具体实现步骤为：

需求：在一个Servlet中往Session中存入数据，在另一个Servlet中获取Session中存入的数据

1.创建名为SessionDemo1的Servlet类

2.创建名为SessionDemo2的Servlet类

3.在SessionDemo1的方法中:获取Session对象、存储数据

4.在SessionDemo2的方法中:获取Session对象、获取数据

5.启动测试

(1)创建名为SessionDemo1的Servlet类

package com.dcxuexi.web.session;

import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.annotation.WebServlet;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import java.io.IOException;

/***
 * @Title SessionDemo1
 * @Description TOTD
 * @Auter DongChuang
 * @Date 2023/1/11 21:30
 * @Version 1.0.0
 */
@WebServlet("/demo1")
public class SessionDemo1 extends HttpServlet {
    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
        
    }

    @Override
    protected void doPost(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
        this.doGet(req, resp);
    }
}

(2)创建名为SessionDemo2的Servlet类

package com.dcxuexi.web.session;

import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.annotation.WebServlet;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import java.io.IOException;

/***
 * @Title SessionDemo2
 * @Description TOTD
 * @Auter DongChuang
 * @Date 2023/1/11 21:31
 * @Version 1.0.0
 */
@WebServlet("/demo2")
public class SessionDemo2 extends HttpServlet {
    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
        
    }

    @Override
    protected void doPost(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
        this.doGet(req, resp);
    }
}

(3)SessionDemo1：获取Session对象、存储数据

package com.dcxuexi.web.session;

import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.annotation.WebServlet;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import javax.servlet.http.HttpSession;
import java.io.IOException;

/***
 * @Title SessionDemo1
 * @Description TOTD
 * @Auter DongChuang
 * @Date 2023/1/11 21:30
 * @Version 1.0.0
 */
@WebServlet("/demo1")
public class SessionDemo1 extends HttpServlet {
    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
        //存储到Session中
        //1. 获取Session对象
        HttpSession session = req.getSession();
        //2. 存储数据
        session.setAttribute("username","zs");
    }

    @Override
    protected void doPost(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
        this.doGet(req, resp);
    }
}

(4)SessionDemo2：获取Session对象、获取数据

package com.dcxuexi.web.session;

import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.annotation.WebServlet;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import javax.servlet.http.HttpSession;
import java.io.IOException;

/***
 * @Title SessionDemo2
 * @Description TOTD
 * @Auter DongChuang
 * @Date 2023/1/11 21:31
 * @Version 1.0.0
 */
@WebServlet("/demo2")
public class SessionDemo2 extends HttpServlet {
    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
        //获取数据，从session中
        //1. 获取Session对象
        HttpSession session = req.getSession();
        //2. 获取数据
        Object username = session.getAttribute("username");
        System.out.println("username = " + username);
    }

    @Override
    protected void doPost(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
        this.doGet(req, resp);
    }
}

(5)启动测试，

  • 先访问http://localhost:8080/cookie-demo/demo1，将数据存入Session
  • 在访问http://localhost:8080/cookie-demo/demo2，从Session中获取数据
  • 查看控制台

在这里插入图片描述

通过案例的效果，能看到Session是能够在一次会话中两次请求之间共享数据。

小结

至此Session的基本使用就已经完成了，重点：

  • Session的获取

    HttpSession session = request.getSession();

  • Session常用方法的使用

    void setAttribute(String name, Object o)
Object getAttribute(String name)

    注意：Session中可以存储的是一个Object类型的数据，也就是说Session中可以存储任意数据类型。

介绍完Session的基本使用之后，那么Session的底层到底是如何实现一次会话两次请求之间的数据共享呢？

2. Session的原理分析

  • Session是基于Cookie实现的

这句话其实不太能详细的说明Session的底层实现，接下来，咱们一步步来分析下Session的具体实现原理：

(1)前提条件

在这里插入图片描述

Session要想实现一次会话多次请求之间的数据共享，就必须要保证多次请求获取Session的对象是同一个。

那么它们是一个对象么？要验证这个结论也很简单，只需要在上面案例中的两个Servlet中分别打印下Session对象

SessionDemo1

package com.dcxuexi.web.session;

import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.annotation.WebServlet;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import javax.servlet.http.HttpSession;
import java.io.IOException;

/***
 * @Title SessionDemo1
 * @Description TOTD
 * @Auter DongChuang
 * @Date 2023/1/11 21:30
 * @Version 1.0.0
 */
@WebServlet("/demo1")
public class SessionDemo1 extends HttpServlet {
    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
        //存储到Session中
        //1. 获取Session对象
        HttpSession session = req.getSession();
        System.out.println("SessionDemo1 session = " + session);
        //2. 存储数据
        session.setAttribute("username","zs");
    }

    @Override
    protected void doPost(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
        this.doGet(req, resp);
    }
}

SessionDemo2

package com.dcxuexi.web.session;

import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.annotation.WebServlet;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import javax.servlet.http.HttpSession;
import java.io.IOException;

/***
 * @Title SessionDemo2
 * @Description TOTD
 * @Auter DongChuang
 * @Date 2023/1/11 21:31
 * @Version 1.0.0
 */
@WebServlet("/demo2")
public class SessionDemo2 extends HttpServlet {
    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
        //获取数据，从session中
        //1. 获取Session对象
        HttpSession session = req.getSession();
        System.out.println("SessionDemo2 session = " + session);
        //2. 获取数据
        Object username = session.getAttribute("username");
        System.out.println("username = " + username);
    }

    @Override
    protected void doPost(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
        this.doGet(req, resp);
    }
}

启动测试，分别访问

http://localhost:8080/cookie-demo/demo1

http://localhost:8080/cookie-demo/demo2

在这里插入图片描述

通过打印可以得到如下结论：

  • 两个Servlet类中获取的Session对象是同一个
  • 把demo1和demo2请求刷新多次，控制台最终打印的结果都是同一个

那么问题又来了，如果新开一个浏览器，访问demo1或者demo2，打印在控制台的Session还是同一个对象么？

在这里插入图片描述

注意：在一台电脑上演示的时候，如果是相同的浏览器必须要把浏览器全部关掉重新打开，才算新开的一个浏览器。

当然也可以使用不同的浏览器进行测试，就不需要把之前的浏览器全部关闭。

测试的结果：如果是不同浏览器或者重新打开浏览器后，打印的Session就不一样了。

所以Session实现的也是一次会话中的多次请求之间的数据共享。

那么最主要的问题就来了，Session是如何保证在一次会话中获取的Session对象是同一个呢？

在这里插入图片描述

(1)demo1在第一次获取session对象的时候，session对象会有一个唯一的标识，假如是id:10

(2)demo1在session中存入其他数据并处理完成所有业务后，需要通过Tomcat服务器响应结果给浏览器

(3)Tomcat服务器发现业务处理中使用了session对象，就会把session的唯一标识id:10当做一个cookie，添加Set-Cookie:JESSIONID=10到响应头中，并响应给浏览器

(4)浏览器接收到响应结果后，会把响应头中的coookie数据存储到浏览器的内存中

(5)浏览器在同一会话中访问demo2的时候，会把cookie中的数据按照cookie: JESSIONID=10的格式添加到请求头中并发送给服务器Tomcat

(6)demo2获取到请求后，从请求头中就读取cookie中的JSESSIONID值为10，然后就会到服务器内存中寻找id:10的session对象，如果找到了，就直接返回该对象，如果没有则新创建一个session对象

(7)关闭打开浏览器后，因为浏览器的cookie已被销毁，所以就没有JESSIONID的数据，服务端获取到的session就是一个全新的session对象

至此，Session是基于Cookie来实现的这就话，我们就解释完了，接下来通过实例来演示下：

(1)使用chrome浏览器访问http://localhost:8080/cookie-demo/demo1，打开开发者模式（F12或Ctrl+Shift+I），查看 响应头（Response Headers） 数据：

在这里插入图片描述

(2)使用chrome浏览器再次访问http://localhost:8080/cookie-demo/demo2，查看 请求头（Request Headers） 数据：

在这里插入图片描述

小结

介绍完Session的原理，我们只需要记住

  • Session是基于Cookie来实现的

3. Session的使用细节

3.1 Session钝化与活化

首先需要大家思考的问题是：

  • 服务器重启后，Session中的数据是否还在？

要想回答这个问题，我们可以先看下下面这幅图，

在这里插入图片描述

(1)服务器端AServlet和BServlet共用的session对象应该是存储在服务器的内存中

(2)服务器重新启动后，内存中的数据应该是已经被释放，对象也应该都销毁了

所以session数据应该也已经不存在了。但是如果session不存在会引发什么问题呢？

举个例子说明下，

(1)用户把需要购买的商品添加到购物车，因为要实现同一个会话多次请求数据共享，所以假设把数据存入Session对象中

(2)用户正要付钱的时候接到一个电话，付钱的动作就搁浅了

(3)正在用户打电话的时候，购物网站因为某些原因需要重启

(4)重启后session数据被销毁，购物车中的商品信息也就会随之而消失

(5)用户想再次发起支付，就会出为问题

所以说对于session的数据，我们应该做到就算服务器重启了，也应该能把数据保存下来才对。

分析了这么多，那么Tomcat服务器在重启的时候，session数据到底会不会保存以及是如何保存的，我们可以通过实际案例来演示下：

注意：这里所说的关闭和启动应该要确保是正常的关闭和启动。

那如何才是正常关闭Tomcat服务器呢?

需要使用命令行的方式来启动和停止Tomcat服务器：

启动 ：进入到项目pom.xml所在目录，执行tomcat7:run

在这里插入图片描述

停止 ：在启动的命令行界面，输入ctrl+c

在这里插入图片描述

有了上述两个正常启动和关闭的方式后，接下来的测试流程是：

(1)先启动Tomcat服务器

(2)访问http://localhost:8080/cookie-demo/demo1将数据存入session中

(3)正确停止Tomcat服务器

(4)再次重新启动Tomcat服务器

(5)访问http://localhost:8080/cookie-demo/demo2 查看是否能获取到session中的数据

经过测试，会发现只要服务器是正常关闭和启动，session中的数据是可以被保存下来的。

那么Tomcat服务器到底是如何做到的呢？

具体的原因就是：Session的钝化和活化：

  • 钝化：在服务器正常关闭后，Tomcat会自动将Session数据写入硬盘的文件中

    • 钝化的数据路径为：项目目录\target\tomcat\work\Tomcat\localhost\项目名称\SESSIONS.ser

  • 活化：再次启动服务器后，从文件中加载数据到Session中

    • 数据加载到Session中后，路径中的SESSIONS.ser文件会被删除掉

对于上述的整个过程，大家只需要了解下即可。因为所有的过程都是Tomcat自己完成的，不需要我们参与。

小结

Session的钝化和活化介绍完后，需要我们注意的是：

  • session数据存储在服务端，服务器重启后，session数据会被保存

  • 浏览器被关闭启动后，重新建立的连接就已经是一个全新的会话，获取的session数据也是一个新的对象

  • session的数据要想共享，浏览器不能关闭，所以session数据不能长期保存数据

  • cookie是存储在客户端，是可以长期保存

3.2 Session销毁

session的销毁会有两种方式：

  • 默认情况下，无操作，30分钟自动销毁

    • 对于这个失效时间，是可以通过配置进行修改的

      • 在项目的web.xml中配置

        <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<web-app xmlns="http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee"
         xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee/web-app_3_1.xsd"
         version="3.1">

    <session-config>
        <session-timeout>100</session-timeout>
    </session-config>
</web-app>

      • 如果没有配置，默认是30分钟，默认值是在Tomcat的web.xml配置文件中写死的

        在这里插入图片描述

  • 调用Session对象的invalidate()进行销毁

    • 在SessionDemo2类中添加session销毁的方法

      package com.dcxuexi.web.session;

import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.annotation.WebServlet;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import javax.servlet.http.HttpSession;
import java.io.IOException;

/***
 * @Title SessionDemo2
 * @Description TOTD
 * @Auter DongChuang
 * @Date 2023/1/11 21:31
 * @Version 1.0.0
 */
@WebServlet("/demo2")
public class SessionDemo2 extends HttpServlet {
    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
        //获取数据，从session中
        //1. 获取Session对象
        HttpSession session = req.getSession();
        System.out.println("SessionDemo2 session = " + session);

        // 销毁
        session.invalidate();

        //2. 获取数据
        Object username = session.getAttribute("username");
        System.out.println("username = " + username);
    }

    @Override
    protected void doPost(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
        this.doGet(req, resp);
    }
}

    • 启动访问测试，先访问demo1将数据存入到session，再次访问demo2从session中获取数据

      在这里插入图片描述

    • 该销毁方法一般会在用户退出的时候，需要将session销毁掉。

4. Cookie和Session小结

  • Cookie和Session都是来完成一次会话内多次请求间 数据共享 的。

所需两个对象放在一块，就需要思考：

Cookie和Session的区别是什么？

Cookie和Session的应用场景分别是什么？

  • 区别：
    • 存储位置：Cookie是将数据存储在客户端，Session将数据存储在服务端
    • 安全性：Cookie不安全，Session安全
    • 数据大小：Cookie最大3KB，Session无大小限制
    • 存储时间：Cookie可以通过setMaxAge()长期存储，Session默认30分钟
    • 服务器性能：Cookie不占服务器资源，Session占用服务器资源
  • 应用场景：
    • 购物车：使用Cookie来存储
    • 以登录用户的名称展示：使用Session来存储
    • 记住我功能：使用Cookie来存储
    • 验证码：使用session来存储
  • 结论
    • Cookie是用来保证用户在未登录情况下的身份识别
    • Session是用来保存用户登录后的数据

介绍完Cookie和Session以后，具体用哪个还是需要根据具体的业务进行具体分析。

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