cookie机制详解.docx

1、cookie机制详解Cookie 工作原理详细介绍会话（Session）跟踪是Web程序中常用的技术，用来跟踪用户的整个会话。常用的会话跟踪技术是Cookie与Session。Cookie通过在客户端记录信息确定用户身份，Session通过在服务器端记录信息确定用户身份。本章将系统地讲述Cookie与Session机制，并比较说明什么时候不能用Cookie，什么时候不能用Session。1.1 Cookie机制在程序中，会话跟踪是很重要的事情。理论上，一个用户的所有请求操作都应该属于同一个会话，而另一个用户的所有请求操作则应该属于另一个会话，二者不能混淆。例如，用户A在超市购买的任何商品都应该

2、放在A的购物车内，不论是用户A什么时间购买的，这都是属于同一个会话的，不能放入用户B或用户C的购物车内，这不属于同一个会话。而Web应用程序是使用HTTP协议传输数据的。HTTP协议是无状态的协议。一旦数据交换完毕，客户端与服务器端的连接就会关闭，再次交换数据需要建立新的连接。这就意味着服务器无法从连接上跟踪会话。即用户A购买了一件商品放入购物车内，当再次购买商品时服务器已经无法判断该购买行为是属于用户A的会话还是用户B的会话了。要跟踪该会话，必须引入一种机制。Cookie就是这样的一种机制。它可以弥补HTTP协议无状态的不足。在Session出现之前，基本上所有的网站都采用Cookie来跟踪

3、会话。1.1.1 什么是CookieCookie意为“甜饼”，是由W3C组织提出，最早由Netscape社区发展的一种机制。目前Cookie已经成为标准，所有的主流浏览器如IE、Netscape、Firefox、Opera等都支持Cookie。由于HTTP是一种无状态的协议，服务器单从网络连接上无从知道客户身份。怎么办呢？就给客户端们颁发一个通行证吧，每人一个，无论谁访问都必须携带自己通行证。这样服务器就能从通行证上确认客户身份了。这就是Cookie的工作原理。Cookie实际上是一小段的文本信息。客户端请求服务器，如果服务器需要记录该用户状态，就使用response向客户端浏览器颁发一个Co

4、okie。客户端浏览器会把Cookie保存起来。当浏览器再请求该网站时，浏览器把请求的网址连同该Cookie一同提交给服务器。服务器检查该Cookie，以此来辨认用户状态。服务器还可以根据需要修改Cookie的内容。查看某个网站颁发的Cookie很简单。在浏览器地址栏输入javascript:alert (document. cookie)就可以了（需要有网才能查看）。JavaScript脚本会弹出一个对话框显示本网站颁发的所有Cookie的内容，如图1.1所示。图1.1 Baidu网站颁发的Cookie图1.1中弹出的对话框中显示的为Baidu网站的Cookie。其中第一行BAIDUID记录

5、的就是笔者的身份helloweenvsfei，只是Baidu使用特殊的方法将Cookie信息加密了。%注意：Cookie功能需要浏览器的支持。如果浏览器不支持Cookie（如大部分手机中的浏览器）或者把Cookie禁用了，Cookie功能就会失效。不同的浏览器采用不同的方式保存Cookie。IE浏览器会在“C:Documents and Settings你的用户名Cookies”文件夹下以文本文件形式保存，一个文本文件保存一个Cookie。1.1.2 记录用户访问次数Java中把Cookie封装成了javax.servlet.http.Cookie类。每个Cookie都是该Cookie类的对象

6、。服务器通过操作Cookie类对象对客户端Cookie进行操作。通过request.getCookie()获取客户端提交的所有Cookie（以Cookie数组形式返回），通过response.addCookie(Cookie cookie)向客户端设置Cookie。Cookie对象使用key-value属性对的形式保存用户状态，一个Cookie对象保存一个属性对，一个request或者response同时使用多个Cookie。因为Cookie类位于包javax.servlet.http.*下面，所以JSP中不需要import该类。1.1.3 Cookie的不可跨域名性很多网站都会使用Cooki

7、e。例如，Google会向客户端颁发Cookie，Baidu也会向客户端颁发Cookie。那浏览器访问Google会不会也携带上Baidu颁发的Cookie呢？或者Google能不能修改Baidu颁发的Cookie呢？答案是否定的。Cookie具有不可跨域名性。根据Cookie规范，浏览器访问Google只会携带Google的Cookie，而不会携带Baidu的Cookie。Google也只能操作Google的Cookie，而不能操作Baidu的Cookie。Cookie在客户端是由浏览器来管理的。浏览器能够保证Google只会操作Google的Cookie而不会操作Baidu的Cookie，

8、从而保证用户的隐私安全。浏览器判断一个网站是否能操作另一个网站Cookie的依据是域名。Google与Baidu的域名不一样，因此Google不能操作Baidu的Cookie。需要注意的是，虽然网站与网站同属于Google，但是域名不一样，二者同样不能互相操作彼此的Cookie。%注意：用户登录网站之后会发现访问时登录信息仍然有效，而普通的Cookie是做不到的。这是因为Google做了特殊处理。本章后面也会对Cookie做类似的处理。1.1.4 Unicode编码：保存中文中文与英文字符不同，中文属于Unicode字符，在内存中占4个字符，而英文属于ASCII字符，内存中只占2个字节。Coo

9、kie中使用Unicode字符时需要对Unicode字符进行编码，否则会乱码。%提示：Cookie中保存中文只能编码。一般使用UTF-8编码即可。不推荐使用GBK等中文编码，因为浏览器不一定支持，而且JavaScript也不支持GBK编码。1.1.5 BASE64编码：保存二进制图片Cookie不仅可以使用ASCII字符与Unicode字符，还可以使用二进制数据。例如在Cookie中使用数字证书，提供安全度。使用二进制数据时也需要进行编码。%注意：本程序仅用于展示Cookie中可以存储二进制内容，并不实用。由于浏览器每次请求服务器都会携带Cookie，因此Cookie内容不宜过多，否则影响速度

10、。Cookie的内容应该少而精。1.1.6 设置Cookie的所有属性除了name与value之外，Cookie还具有其他几个常用的属性。每个属性对应一个getter方法与一个setter方法。Cookie类的所有属性如表1.1所示。表1.1 Cookie常用属性属 性 名描 述String name该Cookie的名称。Cookie一旦创建，名称便不可更改Object value该Cookie的值。如果值为Unicode字符，需要为字符编码。如果值为二进制数据，则需要使用BASE64编码int maxAge该Cookie失效的时间，单位秒。如果为正数，则该Cookie在maxAge秒之后失效

11、。如果为负数，该Cookie为临时Cookie，关闭浏览器即失效，浏览器也不会以任何形式保存该Cookie。如果为0，表示删除该Cookie。默认为1boolean secure该Cookie是否仅被使用安全协议传输。安全协议。安全协议有HTTPS，SSL等，在网络上传输数据之前先将数据加密。默认为falseString path该Cookie的使用路径。如果设置为“/sessionWeb/”，则只有contextPath为“/sessionWeb”的程序可以访问该Cookie。如果设置为“/”，则本域名下contextPath都可以访问该Cookie。注意最后一个字符必须为“/”String

12、 domain可以访问该Cookie的域名。如果设置为“”，则所有以“”结尾的域名都可以访问该Cookie。注意第一个字符必须为“.”String comment该Cookie的用处说明。浏览器显示Cookie信息的时候显示该说明int version该Cookie使用的版本号。0表示遵循Netscape的Cookie规范，1表示遵循W3C的RFC 2109规范1.1.7 Cookie的有效期Cookie的maxAge决定着Cookie的有效期，单位为秒（Second）。Cookie中通过getMaxAge()方法与setMaxAge(int maxAge)方法来读写maxAge属性。如果ma

13、xAge属性为正数，则表示该Cookie会在maxAge秒之后自动失效。浏览器会将maxAge为正数的Cookie持久化，即写到对应的Cookie文件中。无论客户关闭了浏览器还是电脑，只要还在maxAge秒之前，登录网站时该Cookie仍然有效。下面代码中的Cookie信息将永远有效。Cookie cookie = new Cookie(username, helloweenvsfei); / 新建Cookiecookie.setMaxAge(Integer.MAX_VALUE); / 设置生命周期为MAX_VALUEresponse.addCookie(cookie); / 输出到客户端如果

14、maxAge为负数，则表示该Cookie仅在本浏览器窗口以及本窗口打开的子窗口内有效，关闭窗口后该Cookie即失效。maxAge为负数的Cookie，为临时性Cookie，不会被持久化，不会被写到Cookie文件中。Cookie信息保存在浏览器内存中，因此关闭浏览器该Cookie就消失了。Cookie默认的maxAge值为1。如果maxAge为0，则表示删除该Cookie。Cookie机制没有提供删除Cookie的方法，因此通过设置该Cookie即时失效实现删除Cookie的效果。失效的Cookie会被浏览器从Cookie文件或者内存中删除，例如：Cookie cookie = new Co

15、okie(username, helloweenvsfei); / 新建Cookiecookie.setMaxAge(0); / 设置生命周期为0，不能为负数response.addCookie(cookie); / 必须执行这一句response对象提供的Cookie操作方法只有一个添加操作add(Cookie cookie)。要想修改Cookie只能使用一个同名的Cookie来覆盖原来的Cookie，达到修改的目的。删除时只需要把maxAge修改为0即可。%注意：从客户端读取Cookie时，包括maxAge在内的其他属性都是不可读的，也不会被提交。浏览器提交Cookie时只会提交name与

16、value属性。maxAge属性只被浏览器用来判断Cookie是否过期。1.1.8 Cookie的修改、删除Cookie并不提供修改、删除操作。如果要修改某个Cookie，只需要新建一个同名的Cookie，添加到response中覆盖原来的Cookie。如果要删除某个Cookie，只需要新建一个同名的Cookie，并将maxAge设置为0，并添加到response中覆盖原来的Cookie。注意是0而不是负数。负数代表其他的意义。读者可以通过上例的程序进行验证，设置不同的属性。%注意：修改、删除Cookie时，新建的Cookie除value、maxAge之外的所有属性，例如name、path、d

17、omain等，都要与原Cookie完全一样。否则，浏览器将视为两个不同的Cookie不予覆盖，导致修改、删除失败。1.1.9 Cookie的域名Cookie是不可跨域名的。域名颁发的Cookie不会被提交到域名去。这是由Cookie的隐私安全机制决定的。隐私安全机制能够禁止网站非法获取其他网站的Cookie。正常情况下，同一个一级域名下的两个二级域名如和也不能交互使用Cookie，因为二者的域名并不严格相同。如果想所有名下的二级域名都可以使用该Cookie，需要设置Cookie的domain参数，例如：Cookie cookie = new Cookie(time, 20080808); /

18、新建Cookiecookie.setDomain(); / 设置域名cookie.setPath(/); / 设置路径cookie.setMaxAge(Integer.MAX_VALUE); / 设置有效期response.addCookie(cookie); / 输出到客户端读者可以修改本机C:WINDOWSsystem32driversetc下的hosts文件来配置多个临时域名，然后使用setCookie.jsp程序来设置跨域名Cookie验证domain属性。注意：domain参数必须以点(.)开始。另外，name相同但domain不同的两个Cookie是两个不同的Cookie。如果想要

19、两个域名完全不同的网站共有Cookie，可以生成两个Cookie，domain属性分别为两个域名，输出到客户端。1.1.10 Cookie的路径domain属性决定运行访问Cookie的域名，而path属性决定允许访问Cookie的路径（ContextPath）。例如，如果只允许/sessionWeb/下的程序使用Cookie，可以这么写：Cookie cookie = new Cookie(time, 20080808); / 新建Cookiecookie.setPath(/session/); / 设置路径response.addCookie(cookie); / 输出到客户端设置为“/”

20、时允许所有路径使用Cookie。path属性需要使用符号“/”结尾。name相同但domain相同的两个Cookie也是两个不同的Cookie。%注意：页面只能获取它属于的Path的Cookie。例如/session/test/a.jsp不能获取到路径为/session/abc/的Cookie。使用时一定要注意。1.1.11 Cookie的安全属性HTTP协议不仅是无状态的，而且是不安全的。使用HTTP协议的数据不经过任何加密就直接在网络上传播，有被截获的可能。使用HTTP协议传输很机密的内容是一种隐患。如果不希望Cookie在HTTP等非安全协议中传输，可以设置Cookie的secure属性

21、为true。浏览器只会在HTTPS和SSL等安全协议中传输此类Cookie。下面的代码设置secure属性为true：Cookie cookie = new Cookie(time, 20080808); / 新建Cookiecookie.setSecure(true); / 设置安全属性response.addCookie(cookie); / 输出到客户端%提示：secure属性并不能对Cookie内容加密，因而不能保证绝对的安全性。如果需要高安全性，需要在程序中对Cookie内容加密、解密，以防泄密。1.1.12 JavaScript操作CookieCookie是保存在浏览器端的，因此浏

22、览器具有操作Cookie的先决条件。浏览器可以使用脚本程序如JavaScript或者VBScript等操作Cookie。这里以JavaScript为例介绍常用的Cookie操作。例如下面的代码会输出本页面所有的Cookie。document.write(document.cookie);由于JavaScript能够任意地读写Cookie，有些好事者便想使用JavaScript程序去窥探用户在其他网站的Cookie。不过这是徒劳的，W3C组织早就意识到JavaScript对Cookie的读写所带来的安全隐患并加以防备了，W3C标准的浏览器会阻止JavaScript读写任何不属于自己网站的Cook

23、ie。换句话说，A网站的JavaScript程序读写B网站的Cookie不会有任何结果。1.1.13 案例：永久登录如果用户是在自己家的电脑上上网，登录时就可以记住他的登录信息，下次访问时不需要再次登录，直接访问即可。实现方法是把登录信息如账号、密码等保存在Cookie中，并控制Cookie的有效期，下次访问时再验证Cookie中的登录信息即可。保存登录信息有多种方案。最直接的是把用户名与密码都保持到Cookie中，下次访问时检查Cookie中的用户名与密码，与数据库比较。这是一种比较危险的选择，一般不把密码等重要信息保存到Cookie中。还有一种方案是把密码加密后保存到Cookie中，下次访

24、问时解密并与数据库比较。这种方案略微安全一些。如果不希望保存密码，还可以把登录的时间戳保存到Cookie与数据库中，到时只验证用户名与登录时间戳就可以了。这几种方案验证账号时都要查询数据库。本例将采用另一种方案，只在登录时查询一次数据库，以后访问验证登录信息时不再查询数据库。实现方式是把账号按照一定的规则加密后，连同账号一块保存到Cookie中。下次访问时只需要判断账号的加密规则是否正确即可。本例把账号保存到名为account的Cookie中，把账号连同密钥用MD1算法加密后保存到名为ssid的Cookie中。验证时验证Cookie中的账号与密钥加密后是否与Cookie中的ssid相等。相关代

25、码如下：代码1.8 loginCookie.jsp%! / JSP方法 private static final String KEY = :cookie; / 密钥 public final static String calcMD1(String ss) / MD1 加密算法 String s = ss=null ? : ss; / 若为null返回空 char hexDigits = 0, 1, 2, 3, 4, 1, 6, 7, 8, 9, a, b, c, d, e, f ; / 字典 try byte strTemp = s.getBytes(); / 获取字节 MessageDi

26、gest mdTemp = MessageDigest.getInstance(MD1); / 获取MD1 mdTemp.update(strTemp); / 更新数据 byte md = mdTemp.digest(); / 加密 int j = md.length; / 加密后的长度 char str = new charj * 2; / 新字符串数组 int k = 0; / 计数器k for (int i = 0; i 4 & 0xf; strk+ = hexDigitsbyte0 & 0xf; return new String(str); / 加密后字符串 catch (Excep

27、tion e) return null; % request.setCharacterEncoding(UTF-8); / 设置request编码 response.setCharacterEncoding(UTF-8); / 设置response编码 String action = request.getParameter(action); / 获取action参数 if(login.equals(action) / 如果为login动作 String account = request.getParameter(account); / 获取account参数 String password = request.getParameter(password); / 获取password参数 int timeout = new Integ