07.会话及其会话技术

一、什么是会话

当用户通过浏览器访问Web应用时，服务器需要对客户的状态进行跟踪，服务器跟踪用户信息的技术称为会话技术。

我们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，当你给10086打个电话，你就是客户端，而10086服务人员就是服务器的Servlet了。

从双方接通电话那一刻起，会话就开始了，这之间的你问我答的过程就是一个会话，直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。

同样，在JavaWeb中，客户端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才结束。

所以说，会话就是一个客户端（浏览器）与Web服务器之间连续发生的一系列请求和响应过程。

在一个会话的多个请求中共享数据（域对象），这就是会话跟踪技术。

例如，一个用户在某网站上的整个购物过程就是一个会话。

用户甲和乙分别登录了购物网站，甲购买了一个一部华为手机，乙购买了一台联想电脑，当这两个用户结账时，Web服务器需要对用户甲和乙的信息分别进行保存。

在之前学习的域对象中，HttpServletRequest对象和ServletContext对象都可以对数据进行保存，但是这两个对象在处理这个问题上都不可行，具体原因如下：

（1）客户端请求Web服务器时，针对每次HTTP请求，Web服务器都会创建一个HttpServletRequest对象，该对象只能保存本次请求所传递的数据。由于购买和结账是两个不同的请求，因此，在发送结账请求时，之前购买请求中的数据将会丢失。

（2）使用ServletContext对象保存数据时，由于同一个Web应用共享的是同一个ServletContext对象，因此，当用户在发送结账请求时，由于无法区分哪些商品是哪个用户所购买的，而会将该购物网站中所有用户购买的商品进行结算，这显然也是不可行的。

为了保存会话过程中产生的数据，在Servlet技术中，提供了两个用于保存会话数据的对象，分别是Cookie和HttpSession。

Cookie通过在客户端记录信息确定用户身份，HttpSession通过在服务器端记录信息确定用户身份。

关于Cookie和HttpSession的相关知识，将在下面进行详细讲解。

二、Cookie

1、什么是Cookie

Cookie翻译成中文是“小甜点，小饼干”的意思，它是服务器和客户端之间传输的小数据。

举个例子，在现实生活中，当顾客在购物时，商场经常会赠送顾客一张会员卡，卡上记录用户的个人信息（姓名，手机号、消费记录和积分等），顾客有了会员卡后，每次光临该商场时，都可以使用这张会员卡，商场也将根据会员卡上的消费记录计算会员的优惠额度和累计积分。

在Web应用中，Cookie的功能类似于这张会员卡，当用户通过浏览器访问Web服务器时，服务器会给客户端发送一些信息，这些信息都保存在Cookie中。

当该浏览器再次访问同一服务器时，都会在请求头中将Cookie发送给服务器，方便服务器对浏览器做出正确的响应。

简而言之，Cookie就是一个键和一个值构成的键值对（一键一值），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，当下一次再访问同一服务器时把Cookie再发送给服务器。

2、Cookie规范

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，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。

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。

3、Cookie与HTTP头

Cookie是通过HTTP请求头和响应头在客户端和服务器端传递的。

（1）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用分号隔离开，如下图所示。

（2）Set-Cookie响应头：服务器端发送给客户端。

一个Cookie对象一个Set-Cookie，格式：

Set-Cookie: a=A

Set-Cookie: b=B

Set-Cookie: c=C

4、Cookie的覆盖（一键一值）

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。

我们来实验一下，创建一个名为HelloSession的项目。

在其中创建一个名为AServlet的Servlet类，其功能是创建三个Cookie保存到客户端浏览器中，代码如下：

@WebServlet("/AServlet")
public class AServlet extends HttpServlet {
    protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        response.setContentType("text/html;charset=utf-8");
        response.getWriter().println("<h1>保存Cookie</h1>");
        Cookie cookie1 = new Cookie("a", "A"); // 创建Cookie
        response.addCookie(cookie1); // 发送给客户端
        Cookie cookie2 = new Cookie("b", "B"); // 创建Cookie
        response.addCookie(cookie2); // 发送给客户端
        Cookie cookie3 = new Cookie("c", "C"); // 创建Cookie
        response.addCookie(cookie3); // 发送给客户端
    }
}

浏览器地址栏输入http://localhost:8080/HelloSession/AServlet，出现如下画面：

使用Chrome浏览器也可以查看Cookie。

再创建一个名为BServlet的Servlet类，其功能是获取客户端浏览器保存的Cookie并显示出来，代码如下：

@WebServlet("/BServlet")
public class BServlet extends HttpServlet {
    protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        response.setContentType("text/html;charset=utf-8");
        response.getWriter().println("<h1>获取Cookie</h1>");
        Cookie[] cookies = request.getCookies(); // 获取Cookie数组
        if (cookies != null) {
            for (Cookie cookie : cookies) {
              response.getWriter().println(cookie.getName()+" = "+cookie.getValue()+"<br>");
              Cookie newCookie = new Cookie(cookie.getName(), cookie.getValue() + cookie.getValue()); // 让Cookie的值发生变化，AAA，BBB，CCC
              response.addCookie(newCookie); // Cookie覆盖
            }
        }
    }
}

浏览器地址栏输入http://localhost:8080/HelloSession/BServlet，出现如下画面：

5、Cookie的生命

Cookie不只是有name和value，Cookie还有生命。

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。

【案例】显示用户上次访问时间LastAccessServlet.java

思路：

通过创建Cookie，名为lastAccess，值为当前时间，添加到response中，保存到客户端；
在LastAccessServlet中获取请求中名为lastAccess的Cookie；
如果不存在，输出“您是首次访问本站！”，如果存在，输出“您上次访问的时间是：xxx”。

代码：

@WebServlet("/LastAccessServlet")
public class LastAccessServlet extends HttpServlet {
    protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        String lastAccessTime = null;
        Cookie[] cookies = request.getCookies(); // 获取所有的Cookies
        // 遍历cookies数组
        for (int i = 0; cookies != null && i < cookies.length; i++) {
            if ("lastAccess".equals(cookies[i].getName())) {
                // 如果cookie的名称为lastAccess，则获取该cookie的值
                lastAccessTime = URLDecoder.decode(cookies[i].getValue(), "UTF-8"); //对URL进行解码
                break;
            }
        }
        // 判断是否访问过本站
        response.setContentType("text/html;charset=utf-8");
        if (lastAccessTime == null) {
            response.getWriter().println("您是首次访问本站！");
        } else {
            response.getWriter().println("您上次访问的时间是：" + lastAccessTime);
        }
        // 创建cookie，将当前时间作为cookie中的值发送给客户端
        String currentTime = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss").format(new Date());
        Cookie cookie = new Cookie("lastAccess", URLEncoder.encode(currentTime, "UTF-8")); // 创建一个名为lastAccess的cookie，因为时间格式中有空格，所以对URL进行编码。
        cookie.setMaxAge(60 * 60); // 设置Cookie的生命1小时，这里的单位是秒
        response.addCookie(cookie); // 发送cookie
    }
}

发布到服务器，地址栏输入http://localhost:8080/HelloSession/LastAccessServlet，如图所示：

再次请求刚才的地址，如图所示：

这样，我们的这个Cookie就会在客户端硬盘中保存1小时。

【注意】客户端保存Cookie与浏览器的设置有关

不能在“退出时删除浏览历史记录”，
不能“阻止所有Cookie”

6、Cookie的path

（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！

我们可以通过设置Cookie的path来指定浏览器在访问什么样的路径时，包含哪一些Cookie。

Cookie的path并不是设置这个Cookie在客户端的保存路径；
Cookie的path由服务器创建Cookie时设置，Servlet的路径作为Cookie的默认path；
当浏览器访问服务器某个路径时，需要归还哪些Cookie给服务器，这由Cookie的path决定；
浏览器访问服务器的路径，如果包含某个Cookie的路径，那么就会归还这个Cookie。

（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。再原先HelloSession项目的基础上，

再新建CServlet（@WebServlet("/Path1/CServlet")）创建2个Cookie（d、e）：

@WebServlet("/Path1/CServlet")
public class CServlet extends HttpServlet {
    protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        response.setContentType("text/html;charset=utf-8");
        response.getWriter().println("<h1>Cookie路径：Path1</h1>");        
        Cookie cookie1 = new Cookie("d", "D");
        response.addCookie(cookie1);        
        Cookie cookie2 = new Cookie("e", "E");
        response.addCookie(cookie2);
    }
    protected void doPost(HttpServletRequest request,
            HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
    }
}

新建DServlet（@WebServlet("/Path1/DServlet")）查看/Path1路径包含的Cookie：

@WebServlet("/Path1/DServlet")
public class DServlet extends HttpServlet {
    protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        response.setContentType("text/html;charset=utf-8");
        response.getWriter().println("<h1>Cookie路径：Path1</h1>");        
        Cookie[] cookies = request.getCookies(); // 获取Cookie数组
        if (cookies != null) {
            for (Cookie cookie : cookies) {
                response.getWriter().println(cookie.getName() + " = " + cookie.getValue() + "<br>");
            }
        }
    }
    protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
    }
}

再新建EServlet（@WebServlet("/Path2/EServlet")）创建2个Cookie（f、g）：

@WebServlet("/Path2/EServlet")
public class EServlet extends HttpServlet {
    protected void doGet(HttpServletRequest request,
            HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        response.setContentType("text/html;charset=utf-8");
        response.getWriter().println("<h1>Cookie路径：Path2</h1>");        
        Cookie cookie1 = new Cookie("f", "F");
        response.addCookie(cookie1);
        Cookie cookie2 = new Cookie("g", "G");
        response.addCookie(cookie2);
    }
    protected void doPost(HttpServletRequest request,
            HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
    }
}

新建FServlet（@WebServlet("/Path2/FServlet")）查看/Path2路径包含的Cookie：

@WebServlet("/Path2/FServlet")
public class FServlet extends HttpServlet {
    protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        response.setContentType("text/html;charset=utf-8");
        response.getWriter().println("<h1>Cookie路径：Path2</h1>");        
        Cookie[] cookies = request.getCookies(); // 获取Cookie数组
        if (cookies != null) {
            for (Cookie cookie : cookies) {
                response.getWriter().println(cookie.getName() + " = " + cookie.getValue() + "<br>");
            }
        }
    }
    protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
    }
}

这样我们的客户端浏览器中就保存的7个Cookie分别位于3个路径下：

cookie a、b、c的路径是：/HelloSession；
cookie d、e的路径是：/HelloSession/Path1；
cookie f、g的路径是：/HelloSession/Path2；

下面我们通过几个浏览器请求URL测试一下：

请求http://localhost:8080/HelloSession/AServlet 或者 http://localhost:8080/HelloSession/BServlet 会在请求中包含a、b、c；
请求http://localhost:8080/HelloSession/Path1/CServlet 或者 http://localhost:8080/HelloSession/Path1/DServlet 会在请求中包含a、b、c、d、e；
请求http://localhost:8080/HelloSession/Path2/EServlet 或者 http://localhost:8080/HelloSession/Path2/FServlet 会在请求中包含a、b、c、f、g；

也就是说，请求路径（字符串，不是文件夹的概念）如果包含了Cookie路径，那么会在请求中包含这个Cookie，否则不会包含这个Cookie。

（3）设置Cookie的路径

除了可以使用Servlet的路径作为Cookie的默认路径外，我们还可以使用setPath()方法设置Cookie的路径，例如：

cookie.setPath("/HelloSession/Path1"); // /Web应用名/路径名

如果为Cookie设置路径为"/"，表示在Tomcat的webapps目录下的所有Web应用共享这个Cookie，例如：cookie.setPath("/")。

7、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，那么需要先使用java.net.URLEncoder的encode()方法对中文进行URL编码，然后把编码后的字符串放到Cookie中。

在读取Cookie的过程中，再使用java.net.URLDecoder的decode()方法对中文进行URL解码。

向客户端响应中添加Cookie：

String name = java.net.URLEncoder.encode("姓名", "UTF-8");
String value = java.net.URLEncoder.encode("张三", "UTF-8");
Cookie cookie = new Cookie(name, value);
response.addCookie(cookie);

从客户端请求中获取Cookie：

response.setContentType("text/html;charset=utf-8");
Cookie[] cookies = request.getCookies(); // 获取Cookie数组
if(cookies != null) {
    for(Cookie cookie : cookies) {
        String name = java.net.URLDecoder.decode(cookie.getName(), "UTF-8");
        String value = java.net.URLDecoder.decode(cookie.getValue(), "UTF-8");
        response.getWriter().println(name + " : " + value + "<br>");
    }
}

三、HttpSession

HttpSession是一个接口，是由JavaWeb提供的，不是Http协议的组成部分，用来进行会话的跟踪。

HttpSession是服务器端对象，保存在服务器端。

HttpSession底层依赖Cookie，或是URL重写。

会话是某个用户从首次访问服务器开始，到该用户关闭浏览器才结束。

表示一个用户对服务器的多次连贯性请求。

所谓连贯性请求，就是该用户多次请求中间没有关闭浏览器。

在一台电脑上打开两个浏览器相当于两个客户端，是两个会话，在服务器端会保存两个HttpSession对象。

服务器会为每个客户端创建一个HttpSession对象，HttpSession就好比客户在服务器端的账户，它们被服务器保存到一个Map中，这个Map被称之为HttpSession缓存。

1、获得HttpSession对象

Servlet中得到HttpSession对象：

HttpSession request.getSesssion()：如果当前会话已经有了HttpSession对象那么直接返回，如果当前会话还不存在，那么创建HttpSession对象并返回；

例如：HttpSession session = request.getSession();

HttpSession request.getSession(Boolean create)：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HttpSession则返回，不存在返回null。

JSP中得到HttpSession对象：

session是JSP内置对象之一，不用创建就可以直接使用。

2、HttpSession的方法

HttpSession是JavaWeb四大域对象之一（PageContext、ServletRequest、HttpSession、ServletContext），所以它也有域对象的4个方法：

void setAttribute(String name, Object value)
Object getAttribute(String name)
void removeAttribute(String name)
Enumeration<String> getAttributeNames()

ServletRequest、HttpSession、ServletContext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PageContext，等学到JSP时再讲。

（1）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；（范围小）

（2）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，只要不重启服务器，那么ServletContext中的数据就可以共享；（范围最大）

（3）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；（范围中）

下面我们来测试一下HttpSession的用法。

在HelloSession项目中，新建GServlet类，保存数据到HttpSession中，代码如下：

@WebServlet("/GServlet")
public class GServlet extends HttpServlet {
    protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        HttpSession session = request.getSession();
        session.setAttribute("aaa", "AAA");
        response.setContentType("text/html;charset=utf-8");
        response.getWriter().print("<h1>保存数据到HttpSession中</h1>");
    }
    protected void doPost(HttpServletRequest request,
            HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
    }
}

新建HServlet类，获取HttpSession中的数据，代码如下：

@WebServlet("/HServlet")
public class HServlet extends HttpServlet {
    protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        HttpSession session = request.getSession();
        response.setContentType("text/html;charset=utf-8");
        response.getWriter().print("<h1>获取HttpSession中的数据</h1>");
        response.getWriter().print(session.getAttribute("aaa"));
    }
    protected void doPost(HttpServletRequest request,
            HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
    }
}

发布部署程序到Tomcat中，打开IE浏览器，地址栏输入http://localhost:8080/HelloSession/GServlet，然后，不要关闭当前IE浏览器，新建一个窗口或者在当前窗口，地址栏输入http://localhost:8080/HelloSession/HServlet，可以看到页面上显示出刚才保存的数据“AAA”了。

再新建一个IE浏览器，地址栏输入http://localhost:8080/HelloSession/HServlet，页面上就显示null，因为无法获取数据。

我们使用F12开发人员工具查看，当在同一个IE浏览器中保存或者获取HttpSession中的数据时，Cookie选项卡中的JSESSIONID是一样的。

但是，新建的IE浏览器中获取HttpSession中的数据时，Cookie选项卡中的JSESSIONID就和之前的是不一样的了。

因为，新建一个IE浏览器就相当于新建了一个会话，另外，我们可以看出，HttpSession底层还是依赖于Cookie的。

【案例】保存用户登录信息

需要的页面：
login.jsp：登录页面，提供登录表单。如果保存过用户名，还原到界面；
welcome.jsp：欢迎页，显示当前用户名称。如果没有登录，显示您还没登录；
about.jsp：关于页，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，保存用户名到session中，然后重定向到welcome.jsp；

当用户没有登录时，通过地址栏直接访问welcome.jsp或about.jsp，显示“您还没有登录”或者自动跳转到登录界面。

如果用户在login.jsp登录成功后到达welcome.jsp页面会显示当前用户名，而且不用再次登录去访问about.jsp也会显示用户名。

因为多次请求在一个会话范围，welcome.jsp和about.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。

<%@ page language="java" contentType="text/html; charset=UTF-8" pageEncoding="UTF-8"%>
<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01 Transitional//EN" "http://www.w3.org/TR/html4/loose.dtd">
<html>
<head>
<meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=UTF-8">
<title>登录</title>
</head>
<body>
    <h1>登录页面</h1>
    <hr />
    <%
        String username = (String) session.getAttribute("username");
        if (username == null){
            username = "";
        }
    %>
    <form action="./LoginServlet" method="post">
        用户名：<input type="text" name="username" value="<%=username%>" style="width:150px;height:25px;"/><br/><br/>
        密&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;码：<input type="password" name="password" style="width:150px;height:25px;"/><br/><br/>
        <input type="submit" value="登录" />
    </form>
</body>
</html>

welcome.jsp代码如下：

<%@ page language="java" contentType="text/html; charset=UTF-8" pageEncoding="UTF-8"%>
<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01 Transitional//EN" "http://www.w3.org/TR/html4/loose.dtd">
<html>
<head>
<meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=UTF-8">
<title>成功</title>
</head>
<body>
    <%
        String username = (String) session.getAttribute("username");
        if (username == null) {
            out.print("<h1>您还没有登录！</h1><hr />");
        } else {
            out.print("<h1>成功页面</h1><hr />");
            out.print("用户名：" + username);
        }
    %>
    <a href="./about.jsp">about</a>
</body>
</html>

about.jsp代码如下：

<%@ page language="java" contentType="text/html; charset=UTF-8" pageEncoding="UTF-8"%>
<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01 Transitional//EN" "http://www.w3.org/TR/html4/loose.dtd">
<html>
<head>
<meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=UTF-8">
<title>关于</title>
</head>
<body>
    <%
        String username = (String) session.getAttribute("username");
        if (username == null) {
            out.print("<h1>您还没有登录！</h1><hr />5秒后自动跳转登录界面。");
            response.setHeader("Refresh", "5;URL=/HelloSession/login.jsp");
        } else {
            out.print("<h1>关于页面</h1><hr />");
            out.print("用户名：" + username);
        }
    %>
    <a href="./welcome.jsp">welcome</a>
</body>
</html>

LoginServlet.java代码如下：

@WebServlet("/LoginServlet")
public class LoginServlet extends HttpServlet {
    protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        doPost(request, response); // 一定不要忘记
    }
    protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        request.setCharacterEncoding("utf-8");
        response.setContentType("text/html;charset=utf-8");
        String username = request.getParameter("username");
        String password = request.getParameter("password");
        System.out.println("username = " + username);
        System.out.println("password = " + password);
        if ("admin".equalsIgnoreCase(username) && "123".equals(password)) {
            // 登录成功
            HttpSession session = request.getSession();
            session.setAttribute("username", username); // 向HttpSession域中保存用户名
            response.sendRedirect("./welcome.jsp");
        } else {
            // 登录失败
            response.getWriter().print("用户名或密码错误！");
        }
    }
}

3、HttpSession的实现原理

HttpSession是依赖于Cookie技术的。

当客户端访问服务器时，服务器会创建一个HttpSession对象，并且给这个对象起个ID，将HttpSession对象保存在服务器上，将这个ID通过Cookie传递给客户端，就是JSESSIONID（32位随机数）。

举例来说，当我们第一次去商城购物，商城会给我们办个会员卡，这个会员卡上只有卡号，我们的账户信息是建立在商城的数据库服务器上的，以后每次去商城都是出示会员卡，告诉商城卡号，商城就能查找到我们会员积分和记录。

在以上这个例子中：

Cookie：就是会员卡，在客户手中；
HttpSession：就是数据库里的账号信息，在服务器上；
JSESSIONID：就是卡号，客户端与服务器之间的联系。

当客户端浏览器关闭或者超过一定时长不活动（默认30分钟），服务器会自动销毁HttpSession对象。

服务器收到请求后，不会马上创建HttpSession对象，而是在第一次执行request.getSession()方法时，才会创建。

4、HttpSession的其他方法：

String getId()：获取JSESSIONID；
long getCreationTime()：获得HttpSession创建时间的毫秒数，这个时间是与1970年1月1日00:00:00之间时间差的毫秒数；
long getLastAccessedTime()：获得最后一次发送HttpSession的时间毫秒数；
int getMaxInactiveInterval()：获取HttpSession对象的最大不活动时间（秒），默认为30分钟（1800秒）。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 invalidate()：让HttpSession对象失效，当HttpSession对象失效后，客户端再次请求，服务器会给客户端创建一个新的HttpSession对象，并在响应中给客户端新HttpSession对象的JSESSIONID；
boolean isNew()：查看HttpSession对象是否为新。当客户端第一次请求时，服务器为客户端创建HttpSession对象，但这时服务器还没有响应客户端，也就是还没有把JSESSIONID响应给客户端时，这时HttpSession对象的状态为新。
ServletContext getServletContext()：获取会话所属的Web应用的ServletContext对象。

【复习1】JavaWeb四大域对象，所有域对象都有存取数据的功能，因为域对象内部有一个Map，用来存储数据。

PageContext

ServletRequest

HttpSession

ServletContext

【复习2】获取ServletContext的方法：

ServletConfig#getServletContext()；

GenericServlet#getServletContext();

HttpSession#getServletContext()

ServletContextEvent#getServletContext()

5、配置session最大不活动时间

（1）void setMaxInactiveInterval(int interval)：设置HttpSession对象的最大不活动时间（秒）

（2）web.xml文件中配置

<session-config>
    <session-timeout>30</session-timeout>
</session-config>

如果将时间值设置为0或者一个负数，则表示session永不失效。

6、利用URL重写实现HttpSession跟踪

我们知道HttpSession依赖Cookie，那么HttpSession为什么依赖Cookie呢？因为服务器需要在每次请求中获取JSESSIONID，然后找到客户端的HttpSession对象。那么如果客户端浏览器阻止了所有Cookie呢？那么HttpSession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JSESSIONID，那就是URL重写。

所谓URL重写，就是指将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JSESSIONID。

当用户点击链接或提交表单时也服务器可以通过获取jsessionid这个参数来得到客户端的JSESSIONID，找到HttpSession对象。

注意jsessionid参数前面是分号“;”

./a.jsp;jsessionid=<%=session.getId()%>
./GServlet;jsessionid=<%=session.getId()%>

我们来测试一下，创建一个a.jsp，部分代码如下：

<body>
    <h1>URL重写</h1>
    <a href='./a.jsp;jsessionid=<%=session.getId()%>'>主页</a>
    <form action='./a.jsp;jsessionid=<%=session.getId()%>' method="post">
        <input type="submit" value="提交" />
    </form>
</body>

可以看出，不管是链接，还是表单，我们都人为的加上了“;jsessionid=XXXXXX”这个参数，这样就可以把每个请求都携带上JSESSIONID提交给服务器。

另外，还有更好的方法，我们可以使用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。

但是，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。

<body>
    <h1>URL重写</h1>    
    <a href='<%=response.encodeURL("./a.jsp")%>'>主页</a>
    <form action='./a.jsp;jsessionid=<%=session.getId()%>' method="post">
        <input type="submit" value="提交" />
    </form>
    <%
        out.print(response.encodeURL("./a.jsp"));
    %>
</body>

【案例】利用Session实现一次性验证码

思路：

JSP页面生成验证码图片，同时，将验证码文本保存到session中；
当用户提交请求时，从请求参数中获取用户输入的验证码；
比较用户输入的验证码与session中真正的验证码，给出提示。

（1）我们之前已经编写了VerifyCode类，这个类可以生成验证码图片。

下面我们要做的就是在JSP页面中显示动态图片。

VerifyCode.java具体代码如下：

public class VerifyCode {
    private int w = 150; // 宽度
    private int h = 70; // 高度
    private Random r = new Random(); // 获得一个随机数对象
    // 定义有哪些字体
    private String[] fontNames = { "宋体", "华文楷体", "黑体", "微软雅黑", "楷体_GB2312" };
    // 定义有哪些验证码的随机字符
    private String codes = "23456789abcdefghjkmnopqrstuvwxyzABCDEFGHJKLMNOPQRSTUVWXYZ";
    // 生成背景色
    private Color bgColor = new Color(250, 250, 250);
    // 生成的验证码文本
    private String text;
    // 生成随机颜色
    private Color randomColor() {
        int red = r.nextInt(150);
        int green = r.nextInt(150);
        int blue = r.nextInt(150);
        return new Color(red, green, blue);
    }
    // 生成随机字体
    private Font randomFont() {
        int index = r.nextInt(fontNames.length);
        String fontName = fontNames[index]; // 字体名称
        int style = r.nextInt(4); // 字体样式(PLAIN=0,BOLD=1,ITALIC=2,BOLD|ITALIC=3)
        int size = r.nextInt(5) + 50; // 字体大小(50-54之间)
        return new Font(fontName, style, size);
    }
    // 画干扰线
    private void drawLine(BufferedImage image) {
        int num = 3; // 干扰线数量
        Graphics2D g2 = (Graphics2D) image.getGraphics(); // 得到图片画笔
        for (int i = 0; i < num; i++) {
            int x1 = r.nextInt(w); // 起点x坐标
            int y1 = r.nextInt(h); // 起点y坐标
            int x2 = r.nextInt(w); // 终点x坐标
            int y2 = r.nextInt(h); // 终点y坐标
            g2.setStroke(new BasicStroke(1.5F));// 设置线条特征，1.5F为线的宽度
            g2.setColor(Color.BLUE); // 干扰线颜色
            g2.drawLine(x1, y1, x2, y2); // 画线
        }
    }
    // 得到codes的长度内的随机数，并使用charAt取得随机数位置上的codes中的字符
    private char randomChar() {
        int index = r.nextInt(codes.length());
        return codes.charAt(index);
    }
    // 创建一张验证码的图片
    public BufferedImage createImage() {
        BufferedImage image = new BufferedImage(w, h, BufferedImage.TYPE_INT_RGB);
        Graphics2D g2 = (Graphics2D) image.getGraphics(); // 得到图片画笔
        g2.setColor(bgColor); // 给画笔设置颜色
        g2.fillRect(0, 0, w, h); // 使用画笔填充指定的矩形
        g2.setColor(Color.RED); // 给画笔设置颜色
        g2.drawRect(0, 0, w - 1, h - 1); // 使用画笔绘制指定的矩形
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        // 向图中画四个字符
        for (int i = 0; i < 4; i++) {
            String s = randomChar() + "";
            sb.append(s);
            float x = i * 1.0F * w / 4; // 计算字符x坐标位置
            g2.setFont(randomFont()); // 设置画笔字体
            g2.setColor(randomColor()); // 设置画笔颜色
            g2.drawString(s, x, h - 20); // 在图片上写字符
        }
        text = sb.toString();
        drawLine(image); // 绘制干扰线
        return image;// 返回图片
    }
    // 得到验证码的文本，后面是用来和用户输入的验证码，检测用
    public String getText() {
        return text;
    }
    // 定义输出的对象和输出文件流
    public void output(BufferedImage bi, OutputStream output) throws IOException {
        ImageIO.write(bi, "JPEG", output);
    }
}

（2）我们编写一个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JSP页面的<img>元素指定这个VerifyCodServlet即可。

VerifyCodServlet.java代码如下：

@WebServlet("/VerifyCodeServlet")
public class VerifyCodeServlet extends HttpServlet {
    protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        response.setContentType("text/jpeg"); // 设置响应体类型
        VerifyCode code = new VerifyCode();
        BufferedImage image = code.createImage(); // 生成验证码图片
        String text = code.getText(); // 获取验证码文本
        System.out.println("text = " + text);
        // 将验证码文本保存到session中
        request.getSession().setAttribute("sessionVerifyCode", text); 
        code.output(image, response.getOutputStream()); // 将验证码图片输出响应流
    }
    protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        doGet(request, response);
    }
}

（3）修改原先的login.jsp页面，增加验证码控件。

代码如下：

<%@ page import="java.util.Date"%>
<%@ page language="java" contentType="text/html; charset=UTF-8" pageEncoding="UTF-8"%>
<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01 Transitional//EN" "http://www.w3.org/TR/html4/loose.dtd">
<html>
<head>
<meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=UTF-8">
<title>登录</title>
<script type="text/javascript">
    function _change() {
        var imgEle = document.getElementById("vCode"); // 获得图片控件元素
        imgEle.src = "./VerifyCodeServlet?" + new Date().getTime();
    }
</script>
</head>
<body>
    <h1>登录页面</h1>
    <hr />
    <%
        String username = (String) session.getAttribute("username");
        if (username == null){
            username = "";
        }
    %>
    <form action="./LoginServlet" method="POST">
        用户名：<input type="text" name="username" value="<%=username%>" style="width:150px;height:25px;"/><br/><br/>
        密&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;码：<input type="password" name="password" style="width:150px;height:25px;"/><br/><br/> 
        验证码：<input type="text" name="verify_code" maxlength="4" size="4" style="height:25px;" align="middle"/>
        <img id="vCode" src="./VerifyCodeServlet?<%=new Date().getTime() %>" width="65px" height="30px" align="middle" />
        <a href="javascript:_change()">看不清，换一张</a><br/><br/>
        <input type="submit" value="登录" />
    </form>
</body>
</html>

（4）修改LoginServlet，增加验证码判断逻辑。

LoginServlet.java代码如下：

@WebServlet("/LoginServlet")
public class LoginServlet extends HttpServlet {
    protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        doPost(request, response); // 一定不要忘记
    }
    protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        request.setCharacterEncoding("utf-8");
        response.setContentType("text/html;charset=utf-8");
        String username = request.getParameter("username");
        String password = request.getParameter("password");
        String verifyCode = request.getParameter("verify_code");
        String sessionVerifyCode = (String) request.getSession().getAttribute("sessionVerifyCode");
        System.out.println("username = " + username);
        System.out.println("password = " + password);
        System.out.println("verifyCode = " + verifyCode);
        System.out.println("sessionVerifyCode = " + sessionVerifyCode);
        if ("admin".equalsIgnoreCase(username) && "123".equals(password) && sessionVerifyCode.equalsIgnoreCase(verifyCode)) {
            // 登录成功
            HttpSession session = request.getSession();
            session.setAttribute("username", username); // 向HttpSession域中保存用户名
            response.sendRedirect("./welcome.jsp");
        } else if (!"admin".equalsIgnoreCase(username) || !"123".equals(password)) {
            // 登录失败
            response.getWriter().print("用户名或密码错误！");
        } else {
            response.getWriter().print("验证码错误！");
        }
    }
}

运行程序。

可以看出，请求login.jsp页面时，实际上是两个请求：

（1）请求login.jsp页面；

（2）请求验证码图片。

当我们点击“看不清，换一张”的超链接时，会发现在“./VerifyCodeServlet”后面会拼接上当前系统时间的毫秒数（时间戳）。

这是为了避免每次请求的地址是相同的，浏览器就去读取缓存，而不去访问服务器，我们通过使用时间戳来使每次的请求地址都不同，从而跳过浏览器的缓存机制，实现每次都去请求服务器，这种做法在获取图片验证码时是非常常用的。

【补充】long型时间转换

Enumeration<String> params = request.getParameterNames();
if (params.hasMoreElements()) {
    String param = params.nextElement();
    long time = Long.parseLong(param);
    SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss SSS");
    System.out.println(param + " = " + sdf.format( new Date(time) ));
}

SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");

转换的格式：yyyy是完整的西元年，MM是月份，dd是日期，至於HH:mm:ss.SSS 时分秒

注意：有的格式大写，有的格式小写，那是怕避免混淆。

例如，MM是月份，mm是分；

HH是24小时制，而hh是12小时制；

ss是秒，SSS是毫秒。

posted @ 2022-10-24 16:53 熊猫Panda先生阅读(454) 评论(0) 编辑收藏举报

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