深刻理解 Session 与 Cookie（《深刻分析java Web》技术内幕-10）

时间 2019-12-05

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TODO: 该博文，两处暂时不明白：java

1. 10.4.3最后的cookie被盗。难道sessionID被盗取以后，后面生成的session签名不会再次被盗取？web

2. 表单重复提交问题。算法

转自《深刻分析java Web》技术内幕 -- 许令波apache

Session 与 Cookie 的做用都是为了保持访问用户与后端服务器的交互状态。它们有各自的优势，也有各自的缺陷，然而具备讽刺意味的是它们的优势和它们的使用场景又是矛盾的。例如，使用 Cookie 来传递信息时，随着 Cookie 个数的增多和访问量的增长，它占用的网络带宽也很大，试想假如 Cookie 占用 200 个字节，若是一天的 PV 有几亿，它要占用多少带宽？因此有大访问量的时候但愿用 Session，可是 Session 的致命弱点是不容易在多台服务器之间共享，因此这也限制了 Session 的使用。后端

10.1 理解 Cookie

Cookie 的做用我想你们都知道，通俗地说就是当一个用户经过 HTTP 协议访问一个服务器的时候，这个服务器会将一些 Key/Value 键值对返回给客户端浏览器，并给这些数据加上一些限制条件，在条件符合时这个用户下次访问这个服务器的时候，数据又被完整地带回给服务器。跨域

这个做用就像您去超市购物时，第一次给您办张购物卡，这个购物卡里存放了一些您的我的信息，下次您再来这个连锁超市时，超市会识别您的购物卡，下次直接购物就行了。浏览器

当初 W3C 在设计 Cookie 时实际上考虑的是为了记录用户在一段时间内访问 Web 应用的行为路径。因为 HTTP 协议是一种无状态协议，当用户的一次访问请求结束后，后端服务器就没法知道下一次来访问的仍是不是上次访问的用户，在设计应用程序时，咱们很容易想到两次访问是同一人访问与不一样的两我的访问对程序设计和性能来讲有很大的不一样。例如，在一个很短的时间内，若是与用户相关的数据被频繁访问，能够针对这个数据作缓存，这样能够大大提升数据的访问性能。Cookie 的做用正是在此，因为是同一个客户端发出的请求，每次发出的请求都会带有第一次访问时服务端设置的信息，这样服务端就能够根据 Cookie 值来划分访问的用户了。缓存

10.1.1 Cookie 属性项

当前 Cookie 有两个版本：Version 0 和 Version 1。经过它们有两种设置响应头的标识，分别是 “Set-Cookie”和“Set-Cookie2”。这两个版本的属性项有些不一样，表 10-1 和表 10-2 是两个版本的属性介绍。安全

表 10-1.Version 0 属性项介绍服务器

属性项	属性项介绍
NAME=VALUE	键值对，能够设置要保存的 Key/Value，注意这里的 NAME 不能和其余属性项的名字同样
Expires	过时时间，在设置的某个时间点后该 Cookie 就会失效，如 expires=Wednesday, 09-Nov-99 23:12:40 GMT
Domain	生成该 Cookie 的域名，如 domain="xulingbo.net"
Path	该 Cookie 是在当前的哪一个路径下生成的，如 path=/wp-admin/
Secure	若是设置了这个属性，那么只会在 SSH 链接时才会回传该 Cookie

表 10-2.Version 1 属性项介绍

属性项	属性项介绍
NAME=VALUE	与 Version 0 相同
Version	经过 Set-Cookie2 设置的响应头建立必须符合 RFC2965 规范，若是经过 Set-Cookie 响应头设置，默认值为 0，若是要设置为 1，则该 Cookie 要遵循 RFC 2109 规范
Comment	注释项，用户说明该 Cookie 有何用途
CommentURL	服务器为此 Cookie 提供的 URI 注释
Discard	是否在会话结束后丢弃该 Cookie 项，默认为 fasle
Domain	相似于 Version 0
Max-Age	最大失效时间，与 Version 0 不一样的是这里设置的是在多少秒后失效
Path	相似于 Version 0
Port	该 Cookie 在什么端口下能够回传服务端，若是有多个端口，以逗号隔开，如 Port="80,81,8080"
Secure	相似于 Version 0

以上两个版本的 Cookie 中设置的 Header 头的标识符是不一样的，咱们经常使用的是 Set-Cookie：userName=“junshan”; Domain=“xulingbo.net”，这是 Version 0 的形式。针对 Set-Cookie2 是这样设置的：Set-Cookie2：userName=“junshan”; Domain=“xulingbo.net”; Max-Age=1000。可是在 Java Web 的 Servlet 规范中并不支持 Set-Cookie2 响应头，在实际应用中 Set-Cookie2 的一些属性项却能够设置在 Set-Cookie 中，如这样设置：Set-Cookie：userName=“junshan”; Version=“1”;Domain=“xulingbo.net”;Max-Age=1000。

10.1.2 Cookie 如何工做

当咱们用以下方式建立 Cookie 时：

String getCookie(Cookie[] cookies, String key) {

if (cookies != null) {

for (Cookie cookie : cookies) {

if (cookie.getName().equals(key)) {

return cookie.getValue();

}

return null;

}

@Override

public void doGet(HttpServletRequest request,

HttpServletResponse response)

throws IOException, ServletException {

Cookie[] cookies = request.getCookies();

String userName = getCookie(cookies, "userName");

String userAge = getCookie(cookies, "userAge");

if (userName == null) {

response.addCookie(new Cookie("userName", "junshan"));

}

if (userAge == null) {

response.addCookie(new Cookie("userAge", "28"));

}

response.getHeaders("Set-Cookie");

}

Cookie 是如何加到 HTTP 的 Header 中的？当咱们用 Servlet 3.0 规范来建立一个 Cookie 对象时，该 Cookie 既支持 Version 0 又支持 Version 1，若是您设置了 Version 1 中的配置项，即便您没有设置版本号，Tomcat 在最后构建 HTTP 响应头时也会自动将 Version 的版本设置为 1。下面看一下 Tomcat 是如何调用 addCookie 方法，图 10-1 是 Tomcat 建立 Set-Cookie 响应头的时序图。

图 10-1.Tomcat 建立 Set-Cookie 响应头的时序图

从图 10-1 中能够看出，真正构建 Cookie 是在 org.apache.catalina.connector. Response 类中完成的，调用 generateCookieString 方法将 Cookie 对象构形成一个字符串，构造的字符串的格式如 userName=“junshan”;Version=“1”; Domain=“xulingbo.net”; Max-Age=1000。而后将这个字符串命名为 Set-Cookie 添加到 MimeHeaders 中。

在这里有几点须要注意：

建立的 Cookie 的 NAME 不能和 Set-Cookie 或者 Set-Cookie2 的属性项值同样，若是同样会抛 IllegalArgumentException 异常。
建立 Cookie 的 NAME 和 VALUE 的值不能设置成非 ASSIC 字符，若是要使用中文，能够经过 URLEncoder 将其编码，不然将会抛 IllegalArgumentException 异常。
当 NAME 和 VALUE 的值出现一些 TOKEN 字符（如“\”、“,”等）时，构建返回头会将该 Cookie 的 Version 自动设置为 1。
当该 Cookie 的属性项中出现 Version 为 1 的属性项时，构建 HTTP 响应头一样会将 Version 设置为 1。

不知道您有没有注意一个问题，就是当咱们经过 response.addCookie 建立多个 Cookie 时，这些 Cookie 最终是在一个 Header 项中仍是以独立的 Header 存在的，通俗地说也就是咱们每次建立 Cookie 时是否都是建立一个以 NAME 为 Set-Cookie 的 MimeHeaders ？答案是确定的。从上面的时序图中能够看出每次调用 addCookie 的时候，最终都会建立一个 Header，可是咱们还不知道最终在请求返回时构造 HTTP 响应头是否将相同 Header 标识的 Set-Cookie 值进行合并。

咱们找到 Tomcat 最终构造 HTTP 响应头的代码，这段代码位于 org.apache.coyote.http11. Http11Processor 类的 prepareResponse 方法中，以下所示：

int size = headers.size();

for (int i = 0; i < size; i++) {

outputBuffer.sendHeader(headers.getName(i), headers.getValue(i));

}

这段代码清楚地表示，在构建 HTTP 返回字节流时是将 Header 中全部的项顺序地写出，而没有进行任何修改。因此能够想象浏览器在接收 HTTP 协议返回的数据时是分别解析每个 Header 项的。

另外，目前不少工具均可以观察甚至能够修改浏览器中的 Cookie 数据。例如，在 Firefox 中能够经过 HttpFox 插件来查看返回的 Cookie 数据，如图 10-2 所示。

图 10-2.HttpFox 插件展现的 Header 数据

在 cookie 项中能够详细查看 Cookie 属性项，如图 10-3 所示。

图 10-3.HttpFox 插件展现的 Cookie 数据

前面主要介绍了服务端如何建立 Cookie，下面看一下如何从客户端获取 Cookie。

当咱们请求某个 URL 路径时，浏览器会根据这个 URL 路径将符合条件的 Cookie 放在 Request 请求头中传回给服务端，服务端经过 request.getCookies() 来取得全部 Cookie。

10.1.3 使用 Cookie 的限制

Cookie 是 HTTP 协议头中的一个字段，虽然 HTTP 协议自己对这个字段并无多少限制，可是 Cookie 最终仍是存储在浏览器里，因此不一样的浏览器对 Cookie 的存储都有一些限制，表 10-3 是一些一般的浏览器对 Cookie 的大小和数量的限制。

表 10-3.浏览器对 Cookie 的大小和数量的限制

浏览器版本	Cookie 数限制	Cookie 总大小限制
IE6	20 个 / 每一个域名	4095 个字节
IE7	50 个 / 每一个域名	4095 个字节

续表

浏览器版本	Cookie 数限制	Cookie 总大小限制
IE8	50 个 / 每一个域名	4095 个字节
IE9	50 个 / 每一个域名	4095 个字节
Chrome	50 个 / 每一个域名	大于 80000
FireFox	50 个 / 每一个域名	4097 个字

10.2 理解 Session

前面已经介绍了 Cookie 可让服务端程序跟踪每一个客户端的访问，可是每次客户端的访问都必须传回这些 Cookie，若是 Cookie 不少，这无形地增长了客户端与服务端的数据传输量，而 Session 的出现正是为了解决这个问题。

同一个客户端每次和服务端交互时，不须要每次都传回全部的 Cookie 值，而是只要传回一个 ID，这个 ID 是客户端第一次访问服务器的时候生成的，并且每一个客户端是惟一的。这样每一个客户端就有了一个惟一的 ID，客户端只要传回这个 ID 就好了，这个 ID 一般是 NANE 为 JSESIONID 的一个 Cookie。

10.2.1 Session 与 Cookie

下面详细讲一下 Session 如何基于 Cookie 来工做。实际上有三种方式能可让 Session 正常工做：

基于 URL Path Parameter，默认支持。
基于 Cookie，若是没有修改 Context 容器的 cookies 标识，默认也是支持的。
基于 SSL，默认不支持，只有 connector.getAttribute("SSLEnabled") 为 TRUE 时才支持。

第一种状况下，当浏览器不支持 Cookie 功能时，浏览器会将用户的 SessionCookieName 重写到用户请求的 URL 参数中，它的传递格式如 /path/Servlet;name=value;name2=value2? Name3=value3，其中“Servlet；”后面的 K-V 就是要传递的 Path Parameters，服务器会从这个 Path Parameters 中拿到用户配置的 SessionCookieName。关于这个 SessionCookieName，若是在 web.xml 中配置 session-config 配置项，其 cookie-config 下的 name 属性就是这个 SessionCookieName 值。若是没有配置了 session-config 配置项，默认的 SessionCookieName 就是你们熟悉的“JSESSIONID”。须要说明的一点是，与 Session 关联的 Cookie 与其余 Cookie 没有什么不一样。接着 Request 根据这个 SessionCookieName 到 Parameters 中拿到 Session ID 并设置到 request.setRequestedSessionId 中。

请注意，若是客户端也支持 Cookie，Tomcat 仍然会解析 Cookie 中的 Session ID，并会覆盖 URL 中的 Session ID。

若是是第三种状况，将会根据 javax.servlet.request.ssl_session 属性值设置 Session ID。

10.2.2 Session 如何工做

有了 Session ID 服务端就能够建立 HttpSession 对象了，第一次触发经过 request.getSession() 方法。若是当前的 Session ID 尚未对应的 HttpSession 对象，那么就建立一个新的，并将这个对象加到 org.apache.catalina. Manager 的 sessions 容器中保存。Manager 类将管理全部 Session 的生命周期，Session 过时将被回收，服务器关闭，Session 将被序列化到磁盘等。只要这个 HttpSession 对象存在，用户就能够根据 Session ID 来获取这个对象，也就达到了状态的保持。

Session 相关类图如图 10-4 所示。

图 10-4.Session 相关类图

从图 10-4 中能够看出，从 request.getSession 中获取的 HttpSession 对象其实是 StandardSession 对象的门面对象，这与前面的 Request 和 Servlet 是同样的原理。图 10-5 是 Session 工做的时序图。

图 10-5.Session 工做的时序图（查看大图）

从时序图中能够看出，从 Request 中获取的 Session 对象保存在 org.apache. catalina.Manager 类中，它的实现类是 org.apache.catalina.session.StandardManager，经过 requestedSessionId 从 StandardManager 的 sessions 集合中取出 StandardSession 对象。因为一个 requestedSessionId 对应一个访问的客户端，因此一个客户端，也就对应一个 StandardSession 对象，这个对象正是保存咱们建立的 Session 值的。下面咱们看一下 StandardManager 这个类是如何管理 StandardSession 的生命周期的。

图 10-6.StandardManager 与 StandardSession 的类关系图

StandardManager 类负责 Servlet 容器中全部的 StandardSession 对象的生命周期管理。当 Servlet 容器重启或关闭时 StandardManager 负责持久化没有过时的 StandardSession 对象，它会将全部的 StandardSession 对象持久化到一个以“SESSIONS.ser”为文件名的文件中。到 Servlet 容器重启时，也就是 StandardManager 初始化时，会从新读取这个文件解析出全部 Session 对象，从新保存在 StandardManager 的 sessions 集合中。Session 恢复状态图如图 10-7 所示。

图 10-7.Session 恢复状态图

当 Servlet 容器关闭时 StandardManager 类会调用 unload 方法将 sessions 集合中的 StandardSession 对象写到“SESSIONS.ser”文件中，而后在启动时再按照上面的状态图从新恢复，注意要持久化保存 Servlet 容器中的 Session 对象，必须调用 Servlet 容器的 stop 和 start 命令，而不能直接结束（kill）Servlet 容器的进程，由于直接结束进程，Servlet 容器没有机会调用 unload 方法来持久化这些 Session 对象。

另外，StandardManager 中的 sessions 集合中的 StandardSession 对象并非永远保存的，不然 Servlet 容器的内存将很容易被消耗尽，因此必须给每一个 Session 对象定义一个有效时间，超过这个时间 Session 对象将被清除。在 Tomcat 中这个有效时间是 60（maxInactiveInterval 属性控制）秒，超过 60 秒该 Session 将会过时。检查每一个 Session 是否失效是在 Tomcat 的一个后台线程中完成的（backgroundProcess() 方法中）。过时 Session 状态图如图 10-8 所示。

图 10-8.过时 Session 状态图

除了后台进程检查 Session 是否失效外，当调用 request.getSession() 时也会检查该 Session 是否过时。值得注意的是，request.getSession() 方法调用的 StandardSession 永远都会存在，即便与这个客户端关联的 Session 对象已通过期。若是过时，又会从新建立一个全新的 StandardSession 对象，可是之前设置的 Session 值将会丢失。若是您取到了 Session 对象可是经过 session.getAttribute 取不到前面设置的 Session 值，请不要奇怪，由于极可能它已经失效了，请检查一下 <Manager pathname="" maxInactiveInterval="60" /> 中 maxInactiveInterval 配置项的值，若是不想让 Session 过时能够设置为 -1。可是您要仔细评估一下，网站的访问量和设置的 Session 的大小，防止将您的 Servlet 容器内存撑爆。若是不想自动建立 Session 对象，也能够经过 request.getSession(boolean create) 方法来判断该客户端关联的 Session 对象是否存在。

10.3 Cookie 安全问题

虽然 Cookie 和 Session 均可以跟踪客户端的访问记录，可是它们的工做方式显然是不一样的，Cookie 经过把全部要保存的数据经过 HTTP 协议的头部从客户端传递到服务端，又从服务端再传回到客户端，全部的数据都存储在客户端的浏览器里，因此这些 Cookie 数据能够被访问到，就像咱们前面经过 Firefox 的插件 HttpFox 能够看到全部的 Cookie 值。不只能够查看 Cookie，甚至能够经过 Firecookie 插件添加、修改 Cookie，因此 Cookie 的安全性受到了很大的挑战。

相比较而言 Session 的安全性要高不少，由于 Session 是将数据保存在服务端，只是经过 Cookie 传递一个 SessionID 而已，因此 Session 更适合存储用户隐私和重要的数据。

10.4 分布式 Session 框架

从前面的分析可知，Session 和 Cookie 各自有优势和缺点。在大型互联网系统中，单独使用 Cookie 和 Session 都是不可行的，缘由很简单。由于若是使用 Cookie，能够很好地解决应用的分布式部署问题，大型互联网应用系统一个应用有上百台机器，并且有不少不一样的应用系统协同工做，因为 Cookie 是将值存储在客户端的浏览器里，用户每次访问都会将最新的值带回给处理该请求的服务器，因此也就解决了同一个用户的请求可能不在同一台服务器处理而致使的 Cookie 不一致的问题。

10.4.1 存在哪些问题

这种“谁家的孩子谁抱走”的处理方式的确是大型互联网的一个比较简单可是的确能够解决问题的处理方式，可是这种处理方式也会带来了不少其余问题，如：

客户端 Cookie 存储限制。随着应用系统的增多 Cookie 数量也快速增长，但浏览器对于用户 Cookie 的存储是有限制的。例如，IE7 以前的 IE 浏览器，Cookie 个数的限制是 20 个，后续的版本，包括 Firefox 等，Cookie 个数的限制都是 50 个。总大小不超过 4KB，超过限制就会出现丢弃 Cookie 的现象发生，这会严重影响应用系统的正常使用。
Cookie 管理的混乱。在大型互联网应用系统中，若是每一个应用系统都本身管理每一个应用使用的 Cookie，将会致使混乱，因为一般应用系统都在同一个域名下，Cookie 又有上面一条提到的限制，因此没有统一管理很容易出现 Cookie 超出限制的状况。
安全使人担心。虽然能够经过设置 HttpOnly 属性防止一些私密 Cookie 被客户端访问，可是仍然不能保证 Cookie 没法被篡改。为了保证 Cookie 的私密性一般会对 Cookie 进行加密，可是维护这个加密 Key 也是一件麻烦的事情，没法保证按期来更新加密 Key 也是带来安全性问题的一个重要因素。

当以上问题不能再容忍下去的时候，就不得不想其余办法处理了。

10.4.2 能够解决哪些问题

既然 Cookie 有以上这些问题，Session 也有它的好处，为什么不结合使用 Session 和 Cookie 呢？下面是分布式 Session 框架能够解决的问题：

Session 配置的统一管理。
Cookie 使用的监控和统一规范管理。
Session 存储的多元化。
Session 配置的动态修改。
Session 加密 key 的按期修改。
充分的容灾机制，保持框架的使用稳定性。
Session 各类存储的监控和报警支持。
Session 框架的可扩展性，兼容更多的 session 机制如 wapSession。
跨域名 Session 与 Cookie 如何共享，如今同一个网站可能存在多个域名，如何将 Session 和 Cookie 在不一样的域名之间共享是一个具备挑战性的问题。

10.4.3 整体实现思路

分布式 Session 框架的架构图如图 10-9 所示。

为了达成上面所说的几点目标，咱们须要一个服务订阅服务器，在应用启动时能够从这个订阅服务器订阅这个应用须要的可写 Session 项和可写 Cookie 项，这些配置的 Session 和 Cookie 能够限制这个应用可以使用哪些 Session 和 Cookie，甚至能够控制 Session 和 Cookie 可读或者可写。这样能够精确地控制哪些应用能够操做哪些 Session 和 Cookie，能够有效控制 Session 的安全性和 Cookie 的数量。

图 10-9.Session 框架的架构图

如 Session 的配置项能够为以下形式：

<session>

<key>sessionID</key>

<ookiekey>sessionID</ookiekey >

<lifeCycle>9000</lifeCycle>

<base64>true</base64>

</session >

Cookie 的配置能够为以下形式：

<cookie>

<key>cookie</key>

<lifeCycle></lifeCycle>

<type>1</type>

<path>/wp</path>

<domain>xulingbo.net</ domain>

<decrypt>false</decrypt>

<httpOnly>false</ httpOnly >

</cookie>

统一经过订阅服务器推送配置能够有效地集中管理资源，因此能够省去每一个应用都来配置 Cookie，简化 Cookie 的管理。若是应用要使用一个新增 Cookie，能够经过一个统一的平台来申请，申请经过才将这个配置项增长到订阅服务器。若是是一个全部应用都要使用的全局 Cookie，那么只需将这个 Cookie 经过订阅服务器统一推送过去就好了，省去了要在每一个应用中手动增长 Cookie 的配置。

关于这个订阅服务器如今有不少开源的配置服务器，如 Zookeeper 集群管理服务器，能够统一管理全部服务器的配置文件。

因为应用是一个集群，因此不可能将建立的 Session 都保存在每台应用服务器的内存中，由于若是每台服务器有几十万的访问用户，服务器的内存确定不够用，即便内存够用，这些 Session 也没法同步到这个应用的全部服务器中。因此要共享这些 Session 必须将它们存储在一个分布式缓存中，能够随时写入和读取，并且性能要很好才能知足要求。当前能知足这个要求的系统有不少，如 MemCache 或者淘宝的开源分布式缓存系统 Tair 都是很好的选择。

解决了配置和存储问题，下面看一下如何存取 Session 和 Cookie。

既然是一个分布式 Session 的处理框架，必然会从新实现 HttpSession 的操做接口，使得应用操做 Session 的对象都是咱们实现的 InnerHttpSession 对象，这个操做必须在进入应用以前完成，因此能够配置一个 filter 拦截用户的请求。

先看一下如何封装 HttpSession 对象和拦截请求，图 10-10 是时序图。

咱们能够在应用的 web.xml 中配置一个 SessionFilter，用于在请求到达 MVC 框架以前封装 HttpServletRequest 和 HttpServletResponse 对象，并建立咱们本身的 InnerHttpSession 对象，把它设置到 request 和 response 对象中。这样应用系统经过 request.getHttpSession() 返回的就是咱们建立的 InnerHttpSession 对象了，咱们能够拦截 response 的 addCookies 设置的 Cookie。

在时序图中，应用建立的全部 Session 对象都会保存在 InnerHttpSession 对象中，当用户的此次访问请求完成时，Session 框架将会把这个 InnerHttpSession 的全部内容再更新到分布式缓存中，以便于这个用户经过其余服务器再次访问这个应用系统。另外，为了保证一些应用对 Session 稳定性的特殊要求能够将一些很是关键的 Session 再存储到 Cookie 中，如当分布式缓存存在问题时，能够将部分 Session 存储到 Cookie 中，这样即便分布式缓存出现问题也不会影响关键业务的正常运行。

图 10-10.HttpSession 拦截请求时序图（查看大图）

还有一个很是重要的问题就是如何处理跨域名来共享 Cookie 的问题。咱们知道 Cookie 是有域名限制的，也就是一个域名下的 Cookie 不能被另外一个域名访问，因此若是在一个域名下已经登陆成功，如何访问到另一个域名的应用且保证登陆状态仍然有效，这个问题大型网站应该常常会遇到。如何解决这个问题呢？下面介绍一种处理方式，如图 10-11 所示。

图 10-11.跨域名同步 session（查看大图）

从图中能够看出，要实现 Session 同步，须要另一个跳转应用，这个应用能够被一个或者多个域名访问，它的主要功能是从一个域名下取得 sessionID，而后将这个 sessionID 同步到另一个域名下。这个 sessionID 其实就是一个 Cookie，至关于咱们常常遇到的 JSESSIONID，因此要实现两个域名下的 Session 同步，必需要将同一个 sessionID 做为 Cookie 写到两个域名下。

总共 12 步，一个域名不用登陆就取到了另一个域名下的 Session，固然这中间有些步骤还能够简化，也能够作一些额外的工做，如能够写一些须要的 Cookie，而不只仅只传一个 sessionID。

除此以外，该框架还能处理 Cookie 被盗取的问题。如您的密码没有丢失，可是您的帐号却有可能被别人登陆的状况，这种状况极可能就是由于您登陆成功后，您的 Cookie 被别人盗取了，盗取您的 Cookie 的人将您的 Cookie 加入到他的浏览器，而后他就能够经过您的 Cookie 正常访问您的我的信息了，这是一个很是严重的问题。在这个框架中咱们能够设置一个 Session 签名，当用户登陆成功后咱们根据用户的私密信息生成的一个签名，以表示当前这个惟一的合法登陆状态，而后将这个签名做为一个 Cookie 在当前这个用户的浏览器进程中和服务器传递，用户每次访问服务器都会检查这个签名和从服务端分布式缓存中取得的 Session 从新生成的签名是否一致，若是不一致，显然这个用户的登陆状态不合法，服务端将清除这个 sessionID 在分布式缓存中的 Session 信息，让用户从新登陆。

10.5 Cookie 压缩

Cookie 是在 HTTP 的头部，因此一般的 gzip 和 deflate 针对 HTTP Body 的压缩不能压缩 Cookie，若是 Cookie 量很是大，能够考虑将 Cookie 也作压缩，压缩方式是将 Cookie 的多个 k/v 对当作普通的文本，作文本压缩。压缩算法一样可使用 gzip 和 deflate 算法，可是须要注意的一点是，根据 Cookie 的规范，Cookie 中不能包含控制字符，仅仅只能包含 ASCII 码为（34 ～ 126）的可见字符。因此要将压缩后的结果再进行转码，能够进行 Base32 或者 Base64 编码。

能够配置一个 Filter 在页面输出时对 Cookie 进行所有或者部分压缩，以下代码所示：

private void compressCookie(Cookie c, HttpServletResponse res) {

try {

ByteArrayOutputStream bos = null;

bos = new ByteArrayOutputStream();

DeflaterOutputStream dos = new DeflaterOutputStream(bos);

dos.write(c.getValue().getBytes());

dos.close();

System.out.println("

before compress length:" + c.getValue(). getBytes().length);

String compress = new sun.misc.BASE64Encoder().encode(bos. toByteArray());

res.addCookie(new Cookie("compress", compress));

System.out.println("after compress length:" + compress.getBytes(). length);

} catch (IOException e) {

e.printStackTrace();

}

上面的代码是用 DeflaterOutputStream 对 Cookie 进行压缩的，Deflater 压缩后再进行 BASE64 编码，相应地用 InflaterInputStream 进行解压。

private void unCompressCookie(Cookie c) {

try {

ByteArrayOutputStream out = new ByteArrayOutputStream();

byte[] compress =

new sun.misc.BASE64Decoder().decodeBuffer(new String(c.getValue().getBytes()));

ByteArrayInputStream bis = new ByteArrayInputStream(compress);

InflaterInputStream inflater = new InflaterInputStream(bis);

byte[] b = new byte[1024];

int count;

while ((count = inflater.read(b)) >= 0) {

out.write(b, 0, count);

}

inflater.close();

System.out.println(out.toByteArray());;

} catch (Exception e) {

e.printStackTrace();

}

2KB 大小的 Cookie 压缩前与压缩后字节数相差 20% 左右，若是您的网站的 Cookie 在 2KB~3KB 左右，一天有 1 亿的 PV，那么一天就可以产生 4TB 的带宽流量了，从节省带宽成原本说压缩仍是颇有必要的。

10.6 表单重复提交问题

网站中在不少地方都有表单重复提交问题，一种状况是用户在网速慢的状况下可能会重复提交表单，还有就是恶意用户经过程序来发送恶意请求，在这些状况下都要设计一个防止表单重复提交的机制。

要可以防止表单重复提交，就要标识用户的每一次访问请求，使得每一次访问对服务端来讲都是惟一肯定的。为了标识用户的每次访问请求，能够在用户请求一个表单域时增长一个隐藏表单项，这个表单项的值每次都是惟一的 token，如：

<form id=”form” method=”post”>

<input type=hidden name=“crsf_token” value=“xxxx”/>

</form>

当用户在请求时生成这个惟一的 token 时，同时将这个 token 保存在用户的 Session 中，等用户提交请求时检查这个 token 和当前的 Session 中保存的 token 是否一致。若是一致，说明没有重复提交，不然用户提交上来的 token 已经不是当前的这个请求的合法 token。其工做过程如图 10-12 所示。

图 10-12.工做过程

图 10-12 是用户发起对表单页面的请求过程，生成惟一的 token 须要一个算法，最简单的就是能够根据一个种子做为 key 生成一个随机数，并保存在 Session 中，等下次用户提交表单时作验证。验证表单的过程如图 10-13 所示。

图 10-13.验证表单的过程

当用户提交表单时会将请求时生成的 token 带回来，这样就能够和 Session 中保存的 token 作对比，从而确认此次表单验证是否合法。

10.7 总结

Cookie 和 Session 都是为了保持用户访问的连续状态，之因此要保持这种状态，一方面是为了方便业务实现，另外一方面就是简化服务端程序设计，提升访问性能，可是这也带来了另一些挑战，如安全问题、应用的分布式部署带来的 Session 的同步问题及跨域名 Session 的同步等一系列问题。本章分析了 Cookie 和 Session 的工做原理，并介绍了一致分布式 Session 的解决方案。