一、術語session

session，中文經常翻譯為會話，其本來的含義是指有始有終的一系列動作/消息，比如打電話時從拿起電話撥號到掛斷電話這中間的一系列過程可以稱之為一個session。有時候我們可以看到這樣的話“在一個瀏覽器會話期間，...”，這里的會話一詞用的就是其本義，是指從一個瀏覽器窗口打開到關閉這個期間。

然而當session一詞與網絡協議相關聯時，它又往往隱含了“面向連接”和/或“保持狀態”這樣兩個含義，“面向連接”指的是在通信雙方在通信之前要先建立一個通信的渠道，比如打電話，直到對方接了電話通信才能開始，與此相對的是寫信，在你把信發出去的時候你并不能確認對方的地址是否正確，通信渠道不一定能建立，但對發信人來說，通信已經開始了。“保持狀態”則是指通信的一方能夠把一系列的消息關聯起來。

而到了web服務器蓬勃發展的時代，session在web開發語境下的語義又有了新的擴展，它的含義是指一類用來在客戶端與服務器之間保持狀態的解決方案 。有時候session也用來指這種解決方案的存儲結構，如“把xxx保存在session里”。由于各種用于web開發的語言在一定程度上都提供了對這種解決方案的支持，所以在某種特定語言的語境下，session也被用來指代該語言的解決方案，比如經常把Java里提供的javax.servlet.http.HttpSession簡稱為session。

二、HTTP協議與狀態保持

HTTP協議本身是無狀態的，這與HTTP協議本來的目的是相符的，客戶端只需要簡單的向服務器請求下載某些文件，無論是客戶端還是服務器都沒有必要紀錄彼此過去的行為，每一次請求之間都是獨立的，好比一個顧客和一個自動售貨機或者一個普通的（非會員制）大賣場之間的關系一樣。

然而聰明（或者貪心？）的人們很快發現如果能夠提供一些按需生成的動態信息會使web變得更加有用，就像給有線電視加上點播功能一樣。這種需求一方面迫使HTML逐步添加了表單、腳本、DOM等客戶端行為，另一方面在服務器端則出現了CGI規范以響應客戶端的動態請求，作為傳輸載體的HTTP協議也添加了文件上載、cookie這些特性。其中cookie的作用就是為了解決HTTP協議無狀態的缺陷所作出的努力。至于后來出現的session機制則是又一種在客戶端與服務器之間保持狀態的解決方案。

讓我們用幾個例子來描述一下cookie和session機制之間的區別與聯系。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，店員就知道該怎么對待了。這種做法就是協議本身支持狀態。

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后的消費相聯系起來。這種做法就是在客戶端保持狀態。

3、發給顧客一張會員卡，除了卡號之外什么信息也不紀錄，每次消費時，如果顧客出示該卡片，則店員在店里的紀錄本上找到這個卡號對應的紀錄添加一些消費信息。這種做法就是在服務器端保持狀態。

由于HTTP協議是無狀態的，而出于種種考慮也不希望使之成為有狀態的，因此，后面兩種方案就成為現實的選擇。具體來說cookie機制采用的是在客戶端保持狀態的方案，而session機制采用的是在服務器端保持狀態的方案。同時我們也看到，由于采用服務器端保持狀態的方案在客戶端也需要保存一個標識，所以session機制可能需要借助于cookie機制來達到保存標識的目的，但實際上它還有其他選擇。

三、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分發是通過擴展HTTP協議來實現的，服務器通過在HTTP的響應頭中加上一行特殊的指示以提示瀏覽器按照指示生成相應的cookie。然而純粹的客戶端腳本如JavaScript或者VBScript也可以生成cookie。

而cookie的使用是由瀏覽器按照一定的原則在后臺自動發送給服務器的。瀏覽器檢查所有存儲的cookie，如果某個cookie所聲明的作用范圍大于等于將要請求的資源所在的位置，則把該cookie附在請求資源的HTTP請求頭上發送給服務器。意思是麥當勞的會員卡只能在麥當勞的店里出示，如果某家分店還發行了自己的會員卡，那么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，過期時間，路徑和域。

其中域可以指定某一個域比如.google.com，相當于總店招牌，比如寶潔公司，也可以指定一個域下的具體某臺機器比如www.google.com或者froogle.google.com，可以用飄柔來做比。

路徑就是跟在域名后面的URL路徑，比如/或者/foo等等，可以用某飄柔專柜做比。

路徑與域合在一起就構成了cookie的作用范圍。

如果不設置過期時間，則表示這個cookie的生命期為瀏覽器會話期間，只要關閉瀏覽器窗口，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一般不存儲在硬盤上而是保存在內存里，當然這種行為并不是規范規定的。如果設置了過期時間，瀏覽器就會把cookie保存到硬盤上，關閉后再次打開瀏覽器，這些cookie仍然有效直到超過設定的過期時間。

存儲在硬盤上的cookie可以在不同的瀏覽器進程間共享，比如兩個IE窗口。而對于保存在內存里的cookie，不同的瀏覽器有不同的處理方式。對于IE，在一個打開的窗口上按Ctrl-N（或者從文件菜單）打開的窗口可以與原窗口共享，而使用其他方式新開的IE進程則不能共享已經打開的窗口的內存cookie；對于Mozilla Firefox0.8，所有的進程和標簽頁都可以共享同樣的cookie。一般來說是用javascript的window.open打開的窗口會與原窗口共享內存cookie。瀏覽器對于會話cookie的這種只認cookie不認人的處理方式經常給采用session機制的web應用程序開發者造成很大的困擾。

下面就是一個goolge設置cookie的響應頭的例子

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軟件來俘獲的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也可以設置在接受cookie前詢問

這是一個詢問接受cookie的對話框。

四、理解session機制

session機制是一種服務器端的機制，服務器使用一種類似于散列表的結構（也可能就是使用散列表）來保存信息。

當程序需要為某個客戶端的請求創建一個session的時候，服務器首先檢查這個客戶端的請求里是否已包含了一個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客戶端創建過session，服務器就按照session id把這個session檢索出來使用（如果檢索不到，可能會新建一個），如果客戶端請求不包含session id，則為此客戶端創建一個session并且生成一個與此session相關聯的session id，session id的值應該是一個既不會重復，又不容易被找到規律以仿造的字符串，這個session id將被在本次響應中返回給客戶端保存。 保存這個session id的方式可以采用cookie，這樣在交互過程中瀏覽器可以自動的按照規則把這個標識發揮給服務器。一般這個cookie的名字都是類似于SEEESIONID，而。比如weblogic對于web應用程序生成的cookie，JSESSIONID=ByOK3vjFD75aPnrF7C2HmdnV6QZcEbzWoWiBYEnLerjQ99zWpBng!-145788764，它的名字就是JSESSIONID。

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，除非程序通知服務器刪除一個session，否則服務器會一直保留，程序一般都是在用戶做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服務器它將要關閉，因此服務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來保存session id，而關閉瀏覽器后這個session id就消失了，再次連接服務器時也就無法找到原來的session。如果服務器設置的cookie被保存到硬盤上，或者使用某種手段改寫瀏覽器發出的HTTP請求頭，把原來的session id發送給服務器，則再次打開瀏覽器仍然能夠找到原來的session。

恰恰是由于關閉瀏覽器不會導致session被刪除，迫使服務器為seesion設置了一個失效時間，當距離客戶端上一次使用session的時間超過這個失效時間時，服務器就可以認為客戶端已經停止了活動，才會把session刪除以節省存儲空間。

五、HttpSession常見問題

1、session在何時被創建

一個常見的誤解是以為session在有客戶端訪問時就被創建，然而事實是直到某server端程序調用HttpServletRequest.getSession(true)這樣的語句時才被創建，注意如果JSP沒有顯示的使用 關閉session，則JSP文件在編譯成Servlet時將會自動加上這樣一條語句HttpSession session = HttpServletRequest.getSession(true);這也是JSP中隱含的session對象的來歷。

由于session會消耗內存資源，因此，如果不打算使用session，應該在所有的JSP中關閉它。

2、session何時被刪除

綜合前面的討論，session在下列情況下被刪除a.程序調用HttpSession.invalidate();或b.距離上一次收到客戶端發送的session id時間間隔超過了session的超時設置;或c.服務器進程被停止（非持久session）

3、如何做到在瀏覽器關閉時刪除session

嚴格的講，做不到這一點。可以做一點努力的辦法是在所有的客戶端頁面里使用javascript代碼window.oncolose來監視瀏覽器的關閉動作，然后向服務器發送一個請求來刪除session。但是對于瀏覽器崩潰或者強行殺死進程這些非常規手段仍然無能為力。

4、有個HttpSessionListener是怎么回事

你可以創建這樣的listener去監控session的創建和銷毀事件，使得在發生這樣的事件時你可以做一些相應的工作。注意是session的創建和銷毀動作觸發listener，而不是相反。類似的與HttpSession有關的listener還有HttpSessionBindingListener，HttpSessionActivationListener和HttpSessionAttributeListener。

5、如何防止用戶打開兩個瀏覽器窗口操作導致的session混亂

這個問題與防止表單多次提交是類似的，可以通過設置客戶端的令牌來解決。就是在服務器每次生成一個不同的id返回給客戶端，同時保存在session里，客戶端提交表單時必須把這個id也返回服務器，程序首先比較返回的id與保存在session里的值是否一致，如果不一致則說明本次操作已經被提交過了。可以參看《J2EE核心模式》關于表示層模式的部分。需要注意的是對于使用javascript window.open打開的窗口，一般不設置這個id，或者使用單獨的id，以防主窗口無法操作，建議不要再window.open打開的窗口里做修改操作，這樣就可以不用設置。

六、總結

session機制本身并不復雜，然而其實現和配置上的靈活性卻使得具體情況復雜多變。這也要求我們不能把僅僅某一次的經驗或者某一個瀏覽器，服務器的經驗當作普遍適用的經驗，而是始終需要具體情況具體分析。

References:
https://blog.csdn.net/keda8997110/article/details/16922815