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。

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来跟踪会话。

1.1.1 什么是Cookie
Cookie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Cookie。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.

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。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(Cookiecookie)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Cookie。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,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images.google.com与网站www.google.com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www.google.com之后会发现访问images.google.com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。Cookie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。Cookie的内容应该少而精。

1.1.6Java提供的操作Cookie的API
 Java中的javax.servlet.http.Cookie类用于创建一个Cookie
 

1.1.7Cookie使用范例
使用cookie记录用户上一次访问的时间

package gac.xdp.cookie;

import java.io.IOException;
import java.io.PrintWriter;
import java.util.Date;
import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.http.Cookie;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;

/** * @author gacl * cookie实例:获取用户上一次访问的时间 */
public class CookieDemo01 extends HttpServlet {

    public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
            throws ServletException, IOException {
        //设置服务器端以UTF-8编码进行输出
        response.setCharacterEncoding("UTF-8");
        //设置浏览器以UTF-8编码进行接收,解决中文乱码问题
        response.setContentType("text/html;charset=UTF-8");
        PrintWriter out = response.getWriter();
        //获取浏览器访问访问服务器时传递过来的cookie数组
        Cookie[] cookies = request.getCookies();
        //如果用户是第一次访问,那么得到的cookies将是null
        if (cookies!=null) {
            out.write("您上次访问的时间是:");
            for (int i = 0; i < cookies.length; i++) {
                Cookie cookie = cookies[i];
                if (cookie.getName().equals("lastAccessTime")) {
                    Long lastAccessTime =Long.parseLong(cookie.getValue());
                    Date date = new Date(lastAccessTime);
                    out.write(date.toLocaleString());
                }
            }
        }else {
            out.write("这是您第一次访问本站!");
        }

        //用户访问过之后重新设置用户的访问时间,存储到cookie中,然后发送到客户端浏览器
        Cookie cookie = new Cookie("lastAccessTime", System.currentTimeMillis()+"");//创建一个cookie,cookie的名字是lastAccessTime
        //将cookie对象添加到response对象中,这样服务器在输出response对象中的内容时就会把cookie也输出到客户端浏览器
        response.addCookie(cookie);
    }

    public void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
            throws ServletException, IOException {
        doGet(request, response);
    }

}

在上面的例子中,在程序代码中并没有使用setMaxAge方法设置cookie的有效期,所以当关闭浏览器之后,cookie就失效了,要想在关闭了浏览器之后,cookie依然有效,那么在创建cookie时,就要为cookie设置一个有效期。如下所示:

//用户访问过之后重新设置用户的访问时间,存储到cookie中,然后发送到客户端浏览器
 Cookie cookie = new Cookie("lastAccessTime", System.currentTimeMillis()+"");//创建一个cookie,cookie的名字是lastAccessTime
 //设置Cookie的有效期为1天
 cookie.setMaxAge(24*60*60);
 //将cookie对象添加到response对象中,这样服务器在输出response对象中的内容时就会把cookie也输出到客户端浏览器
 response.addCookie(cookie);

 用户第一次访问时,服务器发送给浏览器的cookie就存储到了硬盘上。
 1.1.8Cookie注意细节
(1)一个Cookie只能标识一种信息,它至少含有一个标识该信息的名称(NAME)和设置值(VALUE)。
(2)一个WEB站点可以给一个WEB浏览器发送多个Cookie,一个WEB浏览器也可以存储多个WEB站点提供的Cookie。
(3)浏览器一般只允许存放300个Cookie,每个站点最多存放20个Cookie,每个Cookie的大小限制为4KB。
(4)如果创建了一个cookie,并将他发送到浏览器,默认情况下它是一个会话级别的cookie(即存储在浏览器的内存中),用户退出浏览器之后即被删除。若希望浏览器将该cookie存储在磁盘上,则需要使用maxAge,并给出一个以秒为单位的时间。将最大时效设为0则是命令浏览器删除该cookie。
1.1.9删除cookie
注意:删除cookie时,path必须一致,否则不会删除

package gac.xdp.cookie;

import java.io.IOException;

import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.http.Cookie;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;

/** * @author gacl * 删除cookie */
public class CookieDemo02 extends HttpServlet {

    public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
            throws ServletException, IOException {
        //创建一个名字为lastAccessTime的cookie
        Cookie cookie = new Cookie("lastAccessTime", System.currentTimeMillis()+"");
        //将cookie的有效期设置为0,命令浏览器删除该cookie
        cookie.setMaxAge(0);
        response.addCookie(cookie);
    }

    public void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
            throws ServletException, IOException {
        doGet(request, response);
    }
}

1.1.10 cookie中存取中文

  要想在cookie中存储中文,那么必须使用URLEncoder类里面的encode(String s, String enc)方法进行中文转码,例如:
  

Cookie cookie = new Cookie("userName", URLEncoder.encode("你好", "UTF-8"));
 response.addCookie(cookie);

在获取cookie中的中文数据时,再使用URLDecoder类里面的decode(String s, String enc)进行解码,例如:

 URLDecoder.decode(cookies[i].getValue(), "UTF-8")