Cookie

• 瀏覽器第一次訪問服務(wù)端時(shí),，服務(wù)器此時(shí)肯定不知道他的身份，所以創(chuàng)建一個(gè)獨(dú)特的身份標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù),，格式為key=value，放入到Set-Cookie字段里,，隨著響應(yīng)報(bào)文發(fā)給瀏覽器,。

• 瀏覽器看到有Set-Cookie字段以后就知道這是服務(wù)器給的身份標(biāo)識(shí)，于是就保存起來,，下次請(qǐng)求時(shí)會(huì)自動(dòng)將此key=value值放入到Cookie字段中發(fā)給服務(wù)端,。

• 服務(wù)端收到請(qǐng)求報(bào)文后，發(fā)現(xiàn)Cookie字段中有值,，就能根據(jù)此值識(shí)別用戶的身份然后提供個(gè)性化的服務(wù),。

接下來我們用代碼演示一下服務(wù)器是如何生成，我們自己搭建一個(gè)后臺(tái)服務(wù)器,，這里我用的是SpringBoot搭建的,，并且寫入SpringMVC的代碼如下：

@RequestMapping("/testCookies")public String cookies(HttpServletResponse response){ response.addCookie(new Cookie("testUser","xxxx")); return "cookies";}

項(xiàng)目啟動(dòng)以后我們輸入路徑http://localhost:8005/testCookies，然后查看發(fā)的請(qǐng)求,?？梢钥吹较旅婺菑垐D使我們首次訪問服務(wù)器時(shí)發(fā)送的請(qǐng)求，可以看到服務(wù)器返回的響應(yīng)中有Set-Cookie字段,。而里面的key=value值正是我們服務(wù)器中設(shè)置的值,。

接下來我們?cè)俅嗡⑿逻@個(gè)頁面可以看到在請(qǐng)求體中已經(jīng)設(shè)置了Cookie字段，并且將我們的值也帶過去了,。這樣服務(wù)器就能夠根據(jù)Cookie中的值記住我們的信息了,。

接下來我們換一個(gè)請(qǐng)求呢？是不是Cookie也會(huì)帶過去呢,？接下來我們輸入路徑http://localhost:8005請(qǐng)求,。我們可以看到Cookie字段還是被帶過去了,。

那么瀏覽器的Cookie是存放在哪呢,？如果是使用的是Chrome瀏覽器的話,，那么可以按照下面步驟。

• 在計(jì)算機(jī)打開Chrome

• 在右上角,，一次點(diǎn)擊更多圖標(biāo)->設(shè)置

• 在底部,，點(diǎn)擊高級(jí)

• 在隱私設(shè)置和安全性下方，點(diǎn)擊網(wǎng)站設(shè)置

• 依次點(diǎn)擊Cookie->查看所有Cookie和網(wǎng)站數(shù)據(jù)

然后可以根據(jù)域名進(jìn)行搜索所管理的Cookie數(shù)據(jù),。所以是瀏覽器替你管理了Cookie的數(shù)據(jù),，如果此時(shí)你換成了Firefox等其他的瀏覽器，因?yàn)?code style="box-sizing: border-box; outline: 0px; --tw-shadow:0 0 #0000 ; --tw-ring-inset:var(--tw-empty, ); --tw-ring-offset-width:0px; --tw-ring-offset-color:#fff; --tw-ring-color:rgba(66, 153, 225, 0.5); --tw-ring-offset-shadow:0 0 #0000; --tw-ring-shadow:0 0 #0000 ; border-radius: 4px; overflow-wrap: break-word;">Cookie剛才是存儲(chǔ)在Chrome里面的,，所以服務(wù)器又蒙圈了,，不知道你是誰,，就會(huì)給Firefox再次貼上小紙條,。

Cookie中的參數(shù)設(shè)置

說到這里,，應(yīng)該知道了Cookie就是服務(wù)器委托瀏覽器存儲(chǔ)在客戶端里的一些數(shù)據(jù)，而這些數(shù)據(jù)通常都會(huì)記錄用戶的關(guān)鍵識(shí)別信息,。

所以Cookie需要用一些其他的手段用來保護(hù),，防止外泄或者竊取，這些手段就是Cookie的屬性,。

下面我就簡(jiǎn)單演示一下這幾個(gè)參數(shù)的用法及現(xiàn)象。

Path

設(shè)置為cookie.setPath("/testCookies"),，接下來我們?cè)L問http://localhost:8005/testCookies,，我們可以看到在左邊和我們指定的路徑是一樣的，所以Cookie才在請(qǐng)求頭中出現(xiàn),，接下來我們?cè)L問http://localhost:8005,，我們發(fā)現(xiàn)沒有Cookie字段了，這就是Path控制的路徑,。

Domain

設(shè)置為cookie.setDomain("localhost"),，接下來我們?cè)L問http://localhost:8005/testCookies我們發(fā)現(xiàn)下圖中左邊的是有Cookie的字段的，但是我們?cè)L問http://172.16.42.81:8005/testCookies,，看下圖的右邊可以看到?jīng)]有Cookie的字段了,。這就是Domain控制的域名發(fā)送Cookie。

接下來的幾個(gè)參數(shù)就不一一演示了,，相信到這里大家應(yīng)該對(duì)Cookie有一些了解了,。

Session

- Cookie是存儲(chǔ)在客戶端方，Session是存儲(chǔ)在服務(wù)端方,，客戶端只存儲(chǔ)SessionId

在上面我們了解了什么是Cookie,，既然瀏覽器已經(jīng)通過Cookie實(shí)現(xiàn)了有狀態(tài)這一需求，那么為什么又來了一個(gè)Session呢,？這里我們想象一下,，如果將賬戶的一些信息都存入Cookie中的話，一旦信息被攔截,，那么我們所有的賬戶信息都會(huì)丟失掉,。所以就出現(xiàn)了Session，在一次會(huì)話中將重要信息保存在Session中,，瀏覽器只記錄SessionId一個(gè)SessionId對(duì)應(yīng)一次會(huì)話請(qǐng)求,。

@RequestMapping("/testSession")@ResponseBodypublic String testSession(HttpSession session){ session.setAttribute("testSession","this is my session"); return "testSession";}

@RequestMapping("/testGetSession")@ResponseBodypublic String testGetSession(HttpSession session){ Object testSession = session.getAttribute("testSession"); return String.valueOf(testSession);}

這里我們寫一個(gè)新的方法來測(cè)試Session是如何產(chǎn)生的，我們?cè)谡?qǐng)求參數(shù)中加上HttpSession session,，然后再瀏覽器中輸入http://localhost:8005/testSession進(jìn)行訪問可以看到在服務(wù)器的返回頭中在Cookie中生成了一個(gè)SessionId,。然后瀏覽器記住此SessionId下次訪問時(shí)可以帶著此Id，然后就能根據(jù)此Id找到存儲(chǔ)在服務(wù)端的信息了,。

此時(shí)我們?cè)L問路徑http://localhost:8005/testGetSession,，發(fā)現(xiàn)得到了我們上面存儲(chǔ)在Session中的信息,。那么Session什么時(shí)候過期呢？

• 客戶端：和Cookie過期一致,，如果沒設(shè)置,，默認(rèn)是關(guān)了瀏覽器就沒了，即再打開瀏覽器的時(shí)候初次請(qǐng)求頭中是沒有SessionId了,。

• 服務(wù)端：服務(wù)端的過期是真的過期,，即服務(wù)器端的Session存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)多久不可用了，默認(rèn)是30分鐘,。

既然我們知道了Session是在服務(wù)端進(jìn)行管理的,，那么或許你們看到這有幾個(gè)疑問，Session是在在哪創(chuàng)建的,？Session是存儲(chǔ)在什么數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中,？接下來帶領(lǐng)大家一起看一下Session是如何被管理的。

Session的管理是在容器中被管理的,，什么是容器呢,？Tomcat、Jetty等都是容器,。接下來我們拿最常用的Tomcat為例來看下Tomcat是如何管理Session的,。在ManageBase的createSession是用來創(chuàng)建Session的。

@Overridepublic Session createSession(String sessionId) { //首先判斷Session數(shù)量是不是到了最大值,，最大Session數(shù)可以通過參數(shù)設(shè)置 if ((maxActiveSessions >= 0) && (getActiveSessions() >= maxActiveSessions)) { rejectedSessions++; throw new TooManyActiveSessionsException( sm.getString("managerBase.createSession.ise"), maxActiveSessions); }

// 重用或者創(chuàng)建一個(gè)新的Session對(duì)象,，請(qǐng)注意在Tomcat中就是StandardSession // 它是HttpSession的具體實(shí)現(xiàn)類，而HttpSession是Servlet規(guī)范中定義的接口 Session session = createEmptySession();

// 初始化新Session的值 session.setNew(true); session.setValid(true); session.setCreationTime(System.currentTimeMillis()); // 設(shè)置Session過期時(shí)間是30分鐘 session.setMaxInactiveInterval(getContext().getSessionTimeout() * 60); String id = sessionId; if (id == null) { id = generateSessionId(); } session.setId(id);// 這里會(huì)將Session添加到ConcurrentHashMap中 sessionCounter++;

//將創(chuàng)建時(shí)間添加到LinkedList中,，并且把最先添加的時(shí)間移除 //主要還是方便清理過期Session SessionTiming timing = new SessionTiming(session.getCreationTime(), 0); synchronized (sessionCreationTiming) { sessionCreationTiming.add(timing); sessionCreationTiming.poll(); } return session}

到此我們明白了Session是如何創(chuàng)建出來的,，創(chuàng)建出來后Session會(huì)被保存到一個(gè)ConcurrentHashMap中?？梢钥?code style="box-sizing: border-box; outline: 0px; --tw-shadow:0 0 #0000 ; --tw-ring-inset:var(--tw-empty, ); --tw-ring-offset-width:0px; --tw-ring-offset-color:#fff; --tw-ring-color:rgba(66, 153, 225, 0.5); --tw-ring-offset-shadow:0 0 #0000; --tw-ring-shadow:0 0 #0000 ; border-radius: 4px; overflow-wrap: break-word;">StandardSession類,。

protected Map<string, session> www.jintianxuesha.com sessions = new ConcurrentHashMap&lt;&gt;();

到這里大家應(yīng)該對(duì)Session有簡(jiǎn)單的了解了。

Session是存儲(chǔ)在Tomcat的容器中,，所以如果后端機(jī)器是多臺(tái)的話,，因此多個(gè)機(jī)器間是無法共享Session的，此時(shí)可以使用Spring提供的分布式Session的解決方案,，是將Session放在了Redis中,。

Token

Session是將要驗(yàn)證的信息存儲(chǔ)在服務(wù)端，并以SessionId和數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)應(yīng),，SessionId由客戶端存儲(chǔ),，在請(qǐng)求時(shí)將SessionId也帶過去，因此實(shí)現(xiàn)了狀態(tài)的對(duì)應(yīng)。而Token是在服務(wù)端將用戶信息經(jīng)過Base64Url編碼過后傳給在客戶端,，每次用戶請(qǐng)求的時(shí)候都會(huì)帶上這一段信息,，因此服務(wù)端拿到此信息進(jìn)行解密后就知道此用戶是誰了，這個(gè)方法叫做JWT(Json Web Token),。

> Token相比較于Session的優(yōu)點(diǎn)在于,，當(dāng)后端系統(tǒng)有多臺(tái)時(shí),，由于是客戶端訪問時(shí)直接帶著數(shù)據(jù),，因此無需做共享數(shù)據(jù)的操作。

Token的優(yōu)點(diǎn)

• 簡(jiǎn)潔：可以通過URL,POST參數(shù)或者是在HTTP頭參數(shù)發(fā)送,，因?yàn)閿?shù)據(jù)量小,，傳輸速度也很快

• 自包含：由于串包含了用戶所需要的信息，避免了多次查詢數(shù)據(jù)庫

• 因?yàn)門oken是以Json的形式保存在客戶端的,，所以JWT是跨語言的

• 不需要在服務(wù)端保存會(huì)話信息,，特別適用于分布式微服務(wù)

JWT的結(jié)構(gòu)

實(shí)際的JWT大概長下面的這樣，它是一個(gè)很長的字符串,，中間用.分割成三部分

JWT是有三部分組成的

Header

是一個(gè)Json對(duì)象,，描述JWT的元數(shù)據(jù)，通常是下面這樣子的

{ "alg": "HS256", "typ": "JWT"}

上面代碼中,，alg屬性表示簽名的算法（algorithm）,，默認(rèn)是 HMAC SHA256（寫成 HS256）；typ屬性表示這個(gè)令牌（token）的類型（type）,，JWT 令牌統(tǒng)一寫為JWT,。最后，將上面的 JSON 對(duì)象使用 Base64URL 算法轉(zhuǎn)成字符串,。

> JWT 作為一個(gè)令牌（token）,，有些場(chǎng)合可能會(huì)放到 URL（比如 api.example.com/?token=xxx）。Base64 有三個(gè)字符+,、/和=,，在 URL 里面有特殊含義，所以要被替換掉：=被省略,、+替換成-,，/替換成_ 。這就是 Base64URL 算法,。

Payload

Payload部分也是一個(gè)Json對(duì)象,，用來存放實(shí)際需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，JWT官方規(guī)定了下面幾個(gè)官方的字段供選用,。

• iss (issuer)：簽發(fā)人

• exp (expiration time)：過期時(shí)間

• sub (subject)：主題

• aud (audience)：受眾

• nbf (Not Before)：生效時(shí)間

• iat (Issued At)：簽發(fā)時(shí)間

• jti (JWT ID)：編號(hào)

當(dāng)然除了官方提供的這幾個(gè)字段我們也能夠自己定義私有字段,，下面就是一個(gè)例子

{ "name": "xiaoMing", "age": 14}

默認(rèn)情況下JWT是不加密的，任何人只要在網(wǎng)上進(jìn)行Base64解碼就可以讀到信息,，所以一般不要將秘密信息放在這個(gè)部分,。這個(gè)Json對(duì)象也要用Base64URL 算法轉(zhuǎn)成字符串

Signature

Signature部分是對(duì)前面的兩部分的數(shù)據(jù)進(jìn)行簽名,，防止數(shù)據(jù)篡改。

首先需要定義一個(gè)秘鑰,，這個(gè)秘鑰只有服務(wù)器才知道,，不能泄露給用戶，然后使用Header中指定的簽名算法(默認(rèn)情況是HMAC SHA256),，算出簽名以后將Header,、Payload、Signature三部分拼成一個(gè)字符串,，每個(gè)部分用.分割開來,，就可以返給用戶了。

> HS256可以使用單個(gè)密鑰為給定的數(shù)據(jù)樣本創(chuàng)建簽名,。當(dāng)消息與簽名一起傳輸時(shí),，接收方可以使用相同的密鑰來驗(yàn)證簽名是否與消息匹配。

Java中如何使用Token

上面我們介紹了關(guān)于JWT的一些概念,，接下來如何使用呢,？首先在項(xiàng)目中引入Jar包

compile('io.jsonwebtoken:jjwt:0.9.0')

然后編碼如下

// 簽名算法 ，將對(duì)token進(jìn)行簽名 SignatureAlgorithm signatureAlgorithm = SignatureAlgorithm.HS256; // 通過秘鑰簽名JWT byte[] apiKeySecretBytes = DatatypeConverter.parseBase64Binary("SECRET"); Key signingKey = new SecretKeySpec(apiKeySecretBytes, signatureAlgorithm.getJcaName()); Map<String,Object> claimsMap = new HashMap<>(); claimsMap.put("name","xiaoMing"); claimsMap.put("age",14); JwtBuilder builderWithSercet = Jwts.builder()                  .setSubject("subject")          .setIssuer("issuer")          .addClaims(claimsMap)          .signWith(signatureAlgorithm, signingKey);System.out.printf(builderWithSercet.compact());

發(fā)現(xiàn)輸出的Token如下

eyJhbGciOiJIUzI1NiJ9.eyJzdWIiOiJzdWJqZWN0IiwiaXNzIjoiaXNzdWVyIiwibmFtZSI6InhpYW9NaW5nIiwiYWdlIjoxNH0.3KOWQ-oYvBSzslW5vgB1D-JpCwS-HkWGyWdXCP5l3Ko

此時(shí)在網(wǎng)上隨便找個(gè)Base64解碼的網(wǎng)站就能將信息解碼出來

總結(jié)

相信大家看到這應(yīng)該對(duì)Cookie,、Session,、Token有一定的了解了，接下來再回顧一下重要的知識(shí)點(diǎn),。

• Cookie是存儲(chǔ)在客戶端的

• Session是存儲(chǔ)在服務(wù)端的,，可以理解為一個(gè)狀態(tài)列表。擁有一個(gè)唯一會(huì)話標(biāo)識(shí)SessionId,?？梢愿鶕?jù)SessionId在服務(wù)端查詢到存儲(chǔ)的信息。

• Session會(huì)引發(fā)一個(gè)問題,，即后端多臺(tái)機(jī)器時(shí)Session共享的問題,，解決方案可以使用Spring提供的框架。

• Token類似一個(gè)令牌,，無狀態(tài)的,，服務(wù)端所需的信息被Base64編碼后放到Token中，服務(wù)器可以直接解碼出其中的數(shù)據(jù),。