1. 会话跟踪技术
1.1 什么是会话跟踪技术
我们需要先了解一下什么是会话!可以把会话理解为客户端与服务器之间的一次会晤,在一次会晤中可能会包含多次请求和响应。例如你给10086打个电话,你就是客户端,而10086服务人员就是服务器了。从双方接通电话那一刻起,会话就开始了,到某一方挂断电话表示会话结束。在通话过程中,你会向10086发出多个请求,那么这多个请求都在一个会话中。
在JavaWeb中,客户向某一服务器发出第一个请求开始,会话就开始了,直到客户关闭了浏览器会话结束。
在一个会话的多个请求中共享数据,这就是会话跟踪技术。例如在一个会话中的请求如下:
- 请求银行主页
- 请求登录(请求参数是用户名和密码)
- 请求转账(请求参数与转账相关的数据)
- 请求信誉卡还款(请求参数与还款相关的数据)
在这个会话中当前用户信息必须在这个会话中共享的,因为登录的是张三,那么在转账和还款时一定是相对张三的转账和还款!这就说明我们必须在一个会话过程中有共享数据的能力
1.2 会话路径技术使用Cookie或Session完成
我们知道HTTP协议是无状态协议,也就是说每个请求都是独立的!无法记录前一次请求的状态。但HTTP协议中可以使用Cookie来完成会话跟踪!
在JavaWeb中,使用Session来完成会话跟踪,Session底层依赖Cookie技术
2. Cookie
2.1 什么叫Cookie
Cookie翻译成中文是小甜点,小饼干的意思。在HTTP中它表示服务器送给客户端浏览器的小甜点。其实Cookie就是一个键和一个值构成的,随着服务器端的响应发送给客户端浏览器。然后客户端浏览器会把Cookie保存起来,当下一次再访问服务器时把Cookie再发送给服务器。
- Cookie是HTTP协议的规范之一,它是服务器和客户端之间传输的小数据
- 首先由服务器通过响应头把Cookie传输给客户端,客户端会将Cookie保存起来
- 当客户端再次请求同一服务器时,客户端会在请求头中添加该服务器保存的Cookie,发送给服务器
- Cookie就是服务器保存在客户端的数据
- Cookie就是一个键值对
Cookie是由服务器创建,然后通过响应发送给客户端的一个键值对。客户端会保存Cookie,并会标注出Cookie的来源(哪个服务器的Cookie)。当客户端向服务器发出请求时会把所有这个服务器Cookie包含在请求中发送给服务器,这样服务器就可以识别客户端了!
Cookie类的常用方法
方法声明 | 功能描述 |
---|---|
Cookie(String name, String value) | 构造方法 |
getName() | 获取Cookie的名称 |
setValue() | 设置Cookie的值 |
getValue() | 获取Cookie的值 |
setPath() | 设置Cookie项的有效目录路径 |
getPath() | 获取Cookie的路径 |
setDomain() | 设置Cookie的有效域 |
setMaxAge() | 设置Cookie在浏览器上保持的时间,以秒为单位 |
getMaxAge() | 获取Cookie在浏览器上保持的秒数 |
setVersion() | 设置Cookie采用的协议版本 |
getVersion() | 获取Cookie采用的协议版本 |
setComment() | 设置Cookie的注解部分 |
getComment() | 获取Cookie的注解 |
setSecure() | 设置Cookie是否使用安全的协议传送 |
getSecure() | 获取Cookie是否使用安全的协议传送 |
2.2 Cookie的用途
- 服务器使用Cookie来跟踪客户端状态!
- 保存购物车(购物车中的商品不能使用request保存,因为它是一个用户向服务器发送的多个请求信息)
- 显示上次登录名(也是一个用户多个请求)
2.3 Cookie规范
- Cookie通过请求头和响应头在服务器与客户端之间传输
- Cookie大小上限为4KB
- 一个服务器最多在客户端浏览器上保存20个Cookie
- 一个浏览器最多保存300个Cookie
上面的数据只是HTTP的Cookie规范,但在浏览器大战的今天,一些浏览器为了打败对手,为了展现自己的能力起见,可能对Cookie规范“扩展”了一些,例如每个Cookie的大小为8KB,最多可保存500个Cookie等!但也不会出现把你硬盘占满的可能!
注意,不同浏览器之间是不共享Cookie的。也就是说在你使用IE访问服务器时,服务器会把Cookie发给IE,然后由IE保存起来,当你在使用FireFox访问服务器时,不可能把IE保存的Cookie发送给服务器。
2.4 Cookie与HTTP头
Cookie是通过HTTP请求和响应头在客户端和服务器端传递的:
- Cookie:请求头,客户端发送给服务器端
- 格式:Cookie: a=A; b=B; c=C。即多个Cookie用分号离开
- Set-Cookie:响应头,服务器端发送给客户端
- 一个Cookie对象一个Set-Cookie:
|
|
2.5 Cookie的覆盖
如果服务器端发送重复的Cookie那么会覆盖原有的Cookie,例如客户端的第一个请求服务器端发送的Cookie是:Set-Cookie: a=A;第二请求服务器端发送的是:Set-Cookie: a=AA,那么客户端只留下一个Cookie,即:a=AA
2.6 Cookie第一例
我们这个案例是,客户端访问AServlet,AServlet在响应中添加Cookie,浏览器会自动保存Cookie。然后客户端访问BServlet,这时浏览器会自动在请求中带上Cookie,BServlet获取请求中的Cookie打印出来
AServlet.java
BServlet.java
2.7 Cookie的生命
2.7.1 什么是Cookie的生命
Cookie不只是有name和value,Cookie还是生命。所谓生命就是Cookie在客户端的有效时间,可以通过setMaxAge(int)来设置Cookie的有效时间
cookie.setMaxAge(-1):cookie的maxAge属性的默认值就是-1,表示只在浏览器内存中存活。一旦关闭浏览器窗口,那么cookie就会消失
cookie.setMaxAge(60*60):表示cookie对象可存活1小时。当生命大于0时,浏览器会把Cookie保存到硬盘上,就算关闭浏览器,就算重启客户端电脑,cookie也会存活1小时
cookie.setMaxAge(0):cookie生命等于0是一个特殊的值,它表示cookie被作废!也就是说,如果原来浏览器已经保存了这个Cookie,那么可以通过Cookie的setMaxAge(0)来删除这个Cookie。无论是在浏览器内存中,还是在客户端硬盘上都会删除这个Cookie
2.7.2 浏览器查看Cookie
下面是浏览器查看Cookie的方式:
IE查看Cookie文件的路径:C:\Documents and Settings\Administrator\Cookies
FireFox查看Cookie
Google查看Cookie
2.7.3 案例:显示上次访问时间
- 创建Cookie,名为lasttime,值为当前时间,添加到response中
- 在AServlet中获取请求中名为lasttime的Cookie
- 如果不存在输出“您是第一次访问本站”,如果存在输出“您上一次访问本站的时间是xxx”
AServlet.java
3. Cookie的path
3.1 什么是Cookie的路径
现在有WEB应用A,向客户端发送了10个Cookie,这就说明客户端无论访问应用A的哪个Servlet都会把这10个Cookie包含在请求中!但是也许只有AServlet需要读取请求中的Cookie,而其他Servlet根本就不会获取请求中的Cookie。这说明客户端浏览器有时发送这些Cookie是多余的!
可以通过设置Cookie的path来指定浏览器,在访问什么样的路径时,包含什么样的Cookie
3.2 Cookie路径与请求路径的关系
下面我们来看看Cookie路径的作用:
下面是客户端浏览器保存的3个Cookie的路径:
a: /cookietest
b: /cookietest/servlet
c: /cookietest/jsp
下面是浏览器请求的URL:
A: http://localhost:8080/cookietest/AServlet
B: http://localhost:8080/cookietest/servlet/BServlet
C: http://localhost:8080/cookietest/jsp/CServlet
- 请求A时,会在请求中包含a
- 请求B时,会在请求中包含a、b
- 请求C时,会在请求中包含a、c
也就是说,请求路径如果包含了Cookie路径,那么会在请求中包含这个Cookie,否则不会请求中不会包含这个Cookie
- A请求的URL包含了“/cookietest”,所以会在请求中包含路径为“/cookietest”的Cookie
- B请求的URL包含了“/cookietest”,以及“/cookietest/servlet”,所以请求中包含路径为“/cookietest”和“/cookietest/servlet”两个Cookie
- C请求的URL包含了“/cookietest”,以及“/cookietest/jsp”,所以请求中包含路径为“/cookietest”和“/cookietest/jsp”两个Cookie
3.3 设置Cookie的路径
设置Cookie的路径需要使用setPath()方法,例如:
如果没有设置Cookie的路径,那么Cookie路径的默认值为当前访问资源所在路径,例如:
- 访问 http://localhost:8080/cookietest/AServlet 时添加的Cookie默认路径为/cookietest
- 访问 http://localhost:8080/cookietest/servlet/BServlet 时添加的Cookie默认路径为/cookietest/servlet
- 访问 http://localhost:8080/cookietest/jsp/BServlet 时添加的Cookie默认路径为/cookietest/jsp
4. Cookie的domain
Cookie的domain属性可以让网站中二级域共享Cookie,次要!
百度你是了解的对吧!
http://www.baidu.com
http://zhidao.baidu.com
http://news.baidu.com
http://tieba.baidu.com
现在我希望在这些主机之间共享Cookie(例如在www.baidu.com中响应的cookie,可以在news.baidu.com请求中包含)。很明显,现在不是路径的问题了,而是主机的问题,即域名的问题。处理这一问题其实很简单,只需要下面两步:
- 设置Cookie的path为“/”:c.setPath(“/”);
- 设置Cookie的domain为“.baidu.com”:c.setDomain(“.baidu.com”)
当domain为“.baidu.com”时,无论前缀是什么,都会共享Cookie的。但是现在我们需要设置两个虚拟主机:www.baidu.com和news.baidu.com
第一步:设置windows的DNS路径解析
找到C:\WINDOWS\system32\drivers\etc\hosts文件,添加如下内容
|
|
第二步:设置Tomcat虚拟主机
找到server.xml文件,添加<Host>元素,内容如下:
第三步:创建A项目,创建AServlet,设置Cookie。
|
|
把A项目的WebRoot目录复制到F:\webapps\www目录下,并把WebRoot目录的名字修改为ROOT
第四步:创建B项目,创建BServlet,获取Cookie,并打印出来。
把B项目的WebRoot目录复制到F:\webapps\news目录下,并把WebRoot目录的名字修改为ROOT。
第五步:访问www.baidu.com\AServlet,然后再访问news.baidu.com\BServlet
5. Cookie中保存中文
Cookie的name和value都不能使用中文,如果希望在Cookie中使用中文,那么需要先对中文进行URL编码,然后把编码后的字符串放到Cookie中
向客户端响应中添加Cookie
从客户端请求中获取Cookie
6. 显示曾经浏览过的商品
index.jsp
|
|
GoodServlet
CookieUtils
7. HttpSession
7.1 HttpSession概述
7.1.1 什么是HttpSesssion
javax.servlet.http.HttpSession接口表示一个会话,我们可以把一个会话内需要共享的数据保存到HttSession对象中!
7.1.2 获取HttpSession对象
HttpSession request.getSesssion():如果当前会话已经有了session对象那么直接返回,如果当前会话还不存在会话,那么创建Session并返回
HttpSession request.getSession(boolean):当参数为true时,与requeset.getSession()相同。如果参数为false,那么如果当前会话中存在Session则返回,不存在返回null
7.1.3 HttpSession是域对象
我们已经学习过HttpServletRequest、ServletContext,它们都是域对象,现在我们又学习了一个HttpSession,它也是域对象。它们三个是Servlet中可以使用的域对象,而JSP中可以多使用一个域对象,明天我们再讲解JSP的第四个域对象
HttpServletRequest:一个请求创建一个request对象,所以在同一个请求中可以共享request,例如一个请求从AServlet转发到BServlet,那么AServlet和BServlet可以共享request域中的数据
ServletContext:一个应用只创建一个ServletContext对象,所以在ServletContext中的数据可以在整个应用中共享,只要不启动服务器,那么ServletContext中的数据就可以共享
HttpSession:一个会话创建一个HttpSession对象,同一会话中的多个请求中可以共享session中的数据
下面是session的域方法:
- void setAttribute(String name, Object value)
用来存储一个对象,也可以称之为存储一个域属性,例如:session.setAttribute(“xxx”, “XXX”),在session中保存了一个域属性,域属性名称为xxx,域属性的值为XXX。请注意,如果多次调用该方法,并且使用相同的name,那么会覆盖上一次的值,这一特性与Map相同
- Object getAttribute(String name)
用来获取session中的数据,当前在获取之前需要先去存储才行,例如:String value = (String) session.getAttribute(“xxx”);,获取名为xxx的域属性
- void removeAttribute(String name):
用来移除HttpSession中的域属性,如果参数name指定的域属性不存在,那么本方法什么都不做
- Enumeration getAttributeNames():获取所有域属性的名称
7.2 登录案例
需要的页面:
- login.jsp:登录页面,提供登录表单
- index1.jsp:主页,显示当前用户名称,如果没有登录,显示您还没登录
- index2.jsp:主页,显示当前用户名称,如果没有登录,显示您还没登录
Servlet:
- LoginServlet:在login.jsp页面提交表单时,请求本Servlet。在本Servlet中获取用户名、密码进行校验,如果用户名、密码错误,显示“用户名或密码错误”,如果正确保存用户名session中,然后重定向到index1.jsp
当用户没有登录时访问index1.jsp或index2.jsp,显示“您还没有登录”。如果用户在login.jsp登录成功后到达index1.jsp页面会显示当前用户名,而且不用再次登录去访问index2.jsp也会显示用户名。因为多次请求在一个会话范围,index1.jsp和index2.jsp都会到session中获取用户名,session对象在一个会话中是相同的,所以都可以获取到用户名!
login.jsp
index1.jsp
index2.jsp
LoginServlet
7.3 Session的实现原理
session底层是依赖Cookie的!我们来理解一下session的原理吧!
当我首次去银行时,因为还没有账号,所以需要开一个账号,我获得的是银行卡,而银行这边的数据库中留下了我的账号,我的钱是保存在银行的账号中,而我带走的是我的卡号
当我再次去银行时,只需要带上我的卡,而无需再次开一个账号了。只要带上我的卡,那么我在银行操作的一定是我的账号
当首次使用session时,服务器端要创建session,session是保存在服务器端,而给客户端的session的id(一个cookie中保存了sessionId)。客户端带走的是sessionId,而数据是保存在session中
当客户端再次访问服务器时,在请求中会带上sessionId,而服务器会通过sessionId找到对应的session,而无需再创建新的session
session是依赖Cookie实现的。session是服务器端对象
当用户第一次使用session时(表示第一次请求服务器),服务器会创建session,并创建一个Cookie,在Cookie中保存了session的id,发送给客户端。这样客户端就有了自己session的id了。但这个Cookie只在浏览器内存中存在,也就是说,在关闭浏览器窗口后,Cookie就会丢失,也就丢失了sessionId。
每一个session都有一个32位长的字符串用来作id,id是它的身份证号码
当用户第二次访问服务器时,会在请求中把保存了sessionId的Cookie发送给服务器,服务器通过sessionId查找session对象,然后给使用。也就是说,只要浏览器容器不关闭,无论访问服务器多少次,使用的都是同一个session对象。这样也就可以让多个请求共享同一个session了。
当用户关闭了浏览器窗口后,再打开浏览器访问服务器,这时请求中没有了sessionId,那么服务器会创建一个session,再把sessionId通过Cookie保存到浏览器中,也是一个新的会话开始了。原来的session会因为长时间无法访问而失效。
当用户打开某个服务器页面长时间没动作时,这样session会超时失效,当用户再有活动时,服务器通过用户提供的sessionId已经找不到session对象了,那么服务器还是会创建一个新的session对象,再把新的sessionId保存到客户端。这也是一个新的会话开始了。
7.4 Session与浏览器
session保存在服务器,而sessionId通过Cookie发送给客户端,但这个Cookie的生命不为-1,即只在浏览器内存中存在,也就是说如果用户关闭了浏览器,那么这个Cookie就丢失了
当用户再次打开浏览器访问服务器时,就不会有sessionId发送给服务器,那么服务器会认为你没有session,所以服务器会创建一个session,并在响应中把sessionId保存到Cookie中发送给客户端
你可能会说,那原来的session对象会怎样?当一个session长时间没人使用的话,服务器会把session删除了!这个时长在Tomcat中配置是30分钟,可以在${CATALANA}/conf/web.xml找到这个配置,当然你也可以在自己的web.xml中覆盖这个配置!
web.xml
session失效时间也说明一个问题!如果你打开网站的一个页面开始长时间不动,超出了30分钟后,再去点击链接或提交表单时你会发现,你的session已经丢失了
7.5 Session其他常用API
返回值 | 方法 | 功能描述 |
---|---|---|
String | getId() | 获取sessionId |
int | getMaxInactiveInterval() | 获取session可以的最大不活动时间(秒),默认为30分钟。当session在30分钟内没有使用,那么Tomcat会在session池中移除这个session |
void | setMaxInactiveInterval() | 设置session允许的最大不活动时间(秒),如果设置为1秒,那么只要session在1秒内不被使用,那么session就会被移除 |
long | getCreationTime() | 返回session的创建时间,返回值为当前时间的毫秒值 |
long | getLastAccessedTime() | 返回session的最后活动时间,返回值为当前时间的毫秒值 |
void | invalidate() | 让session失效!调用这个方法会被session失效,当session失效后,客户端再次请求,服务器会给客户端创建一个新的session,并在响应中给客户端新session的sessionId |
boolean | isNew() | 查看session是否为新。当客户端第一次请求时,服务器为客户端创建session,但这时服务器还没有响应客户端,也就是还没有把sessionId响应给客户端时,这时session的状态为新 |
7.6 URL重写
我们知道session依赖Cookie,那么session为什么依赖Cookie呢?因为服务器需要在每次请求中获取sessionId,然后找到客户端的session对象。那么如果客户端浏览器关闭了Cookie呢?那么session是不是就会不存在了呢?
其实还有一种方法让服务器收到的每个请求中都带有sessioinId,那就是URL重写!在每个页面中的每个链接和表单中都添加名为jsessionid的参数,值为当前sessionid。当用户点击链接或提交表单时服务器也可以通过获取jsessionid这个参数来得到客户端的sessionId,找到sessoin对象。
index.jsp
也可以使用response.encodeURL()对每个请求的URL处理,这个方法会自动追加jsessionid参数,与上面我们手动添加是一样的效果。
使用response.encodeURL()更加“智能”,它会判断客户端浏览器是否禁用了Cookie,如果禁用了,那么这个方法在URL后面追加jsessionid,否则不会追加。
8. 案例:一次性图片验证码
8.1 验证码有啥用
在我们注册时,如果没有验证码的话,我们可以使用URLConnection来写一段代码发出注册请求。甚至可以使用while(true)来注册!那么服务器就废了!
验证码可以去识别发出请求的是人还是程序!当然,如果聪明的程序可以去分析验证码图片!但分析图片也不是一件容易的事,因为一般验证码图片都会带有干扰线,人都看不清,那么程序一定分析不出来。
8.2 VerifyCode类
现在我们已经有了cn.itcast.utils.VerifyCode类,这个类可以生成验证码图片!下面来看一个小例子
8.3 在页面中显示动态图片
我们需要写一个VerifyCodeServlet,在这个Servlet中我们生成动态图片,然后它图片写入到response.getOutputStream()流中!然后让页面的<img>元素指定这个VerifyCodServlet即可
index.jsp
8.4 在注册页面中使用验证码
|
|
8.5 RegistServlet
修改VerifyCodeServlet
RegistServlet
8.6 总结验证码案例
VerifyCodeServlet:
- 生成验证码:VerifyCode vc = new VerifyCode(); BufferedImage image = vc.getImage()
- 在session中保存验证码文本:request.getSession.getAttribute(“vCode”, vc.getText())
- 把验证码输出到页面:VerifyCode.output(image, response.getOutputStream)
regist.jsp:
- 表单中包含username和code字段
- 在表单中给出<img>指向VerifyCodeServlet,用来在页面中显示验证码图片
- 提供“看不清,换一张”链接,指向_change()函数
- 提交到RegistServlet
RegistServlet:
- 获取表单中的username和code
- 获取session中的vCode
- 比较code和vCode是否相同
- 相同说明用户输入的验证码正确,否则输入验证码错误