Session工作原理

一、session的概念及特点

　　session概念:在计算机中，尤其是在网络应用中，称为“会话控制”。Session 对象存储特定用户会话所需的属性及配置信息。说白了session就是一种可以维持服务器端的数据存储技术。session主要有以下的这些特点：

1. session保存的位置是在服务端

2. session一般来说要配合cookie使用，如果用户浏览器禁用了cookie，那么只能使用URL重写来实现session的存储功能

3. 单纯的使用session来存储用户回话信息，那么当用户量较多时，session文件数量会很多，会存在session查询慢的问题

本质上：session技术就是一种基于后端有别于数据库的临时存储技术

二、为什么要使用session

　　我们目前使用的互联网应用层协议基本上都是基于 HTTP 和 HTTPS 的，它们的本身是无状态的， 只负责请求和响应。 我告诉服务器我需要什么，服务器返回给我相应的资源。 如果没有额外处理的话， 服务器是不知道你是谁，更无法根据你是谁给你展现和你相关的内容了。HTTP 协议一开始被设计成这样还是有一些历史原因的，当时的互联网多用于学术交流，只用于文章信息的展现之类的事情，远没有现在这么丰富多彩。所以在当时的背景下 HTTP 协议被设计成这样其实也是很符合它的场景的。但随着互联网应用越来越广泛，应用的形式也变得越来越多，我们的 Web 应用不只限于提供简单的信息展现了，还需要用户能够登录，可以在论坛发帖子，在购物网站买东西等等。 这就需要 HTTP 协议能够记录用户的状态。也就是我们现在熟悉的 Session 由来。

三、session的工作原理

1. 用户第一次请求服务器时，服务器端会生成一个sessionid
2. 服务器端将生成的sessionid返回给客户端，通过set-cookie
3. 客户端收到sessionid会将它保存在cookie中，当客户端再次访问服务端时会带上这个sessionid
4. 当服务端再次接收到来自客户端的请求时，会先去检查是否存在sessionid，不存在就新建一个sessionid重复1,2的流程，如果存在就去遍历服务端的session文件，找到与这个sessionid相对应的文件，文件中的键值便是sessionid，值为当前用户的一些信息
5. 此后的请求都会交换这个 Session ID，进行有状态的会话。

四、session与cookies区别

1、数据存放位置不同：

cookie数据存放在客户的浏览器上，session数据放在服务器上。e79fa5e98193e4b893e5b19e31333366306536

2、安全程度不同：

cookie不是很安全，别人可以分析存放在本地的COOKIE并进行COOKIE欺骗,考虑到安全应当使用session。

3、性能使用程度不同：

session会在一定时间内保存在服务器上。当访问增多，会比较占用你服务器的性能,考虑到减轻服务器性能方面，应当使用cookie。

4、数据存储大小不同：

单个cookie保存的数据不能超过4K，很多浏览器都限制一个站点最多保存20个cookie，而session则存储与服务端，浏览器对其没有限制。

5、会话机制不同

session会话机制：session会话机制是一种服务器端机制，它使用类似于哈希表（可能还有哈希表）的结构来保存信息。

cookies会话机制：cookie是服务器存储在本地计算机上的小块文本，并随每个请求发送到同一服务器。 Web服务器使用HTTP标头将cookie发送到客户端。在客户端终端，浏览器解析cookie并将其保存为本地文件，该文件自动将来自同一服务器的任何请求绑定到这些cookie。

五、session的生命周期

Session何时生效：
Sessinon在用户访问第一次访问服务器时创建，需要注意只有访问JSP、Servlet等程序时才会创建Session，只访问HTML、IMAGE等静态资源并不会创建Session,可调用request.getSession(true)强制生成Session。

Session何时失效：
1.服务器会把长时间没有活动的Session从服务器内存中清除，此时Session便失效。Tomcat中Session的默认失效时间为20分钟。从session不活动的时候开始计算，如果session一直活动，session就总不会过期。从该Session未被访问,开始计时; 一旦Session被访问,计时清0;

2.调用Session的invalidate方法

HttpSession session = request.getSession();
session.invalidate();//注销该request的所有session

4.设置session的失效时间

a)web.xml中

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

b)在程序中手动设置

session.setMaxInactiveInterval(30 * 60);//设置单位为秒，设置为-1永不过期

request.getSession().setMaxInactiveInterval(-1);//永不过期

c)tomcat也可以修改session过期时间，在server.xml中定义context时采用如下定义：

<Context path="/livsorder" 
docBase="/home/httpd/html/livsorder" 　　defaultSessionTimeOut="3600" 
isWARExpanded="true" 　　
isWARValidated="false" isInvokerEnabled="true" 　　isWorkDirPersistent="false"/>

5.关闭浏览器，session就会失效

六、session的性能瓶颈

　　另外一个要聊聊的就是 Session 数据的存储。 通常情况下，如果你不明确的设置， 大多数 Web 框架会把 Session 数据存放到内存中。如果你的 Web 应用用户量不大的话，这也不成问题。 但如果你的用户数比较大的话，就可能发生一个事情 — 内存不够用了。这很正常，内存容量是非常宝贵的，假设每个用户的 Session 数据是 100K， 1万个用户就会大概占用 1G 的存储空间，如果你的 Session 数据清理机制也恰巧比较慢的话，内存非常容易被占满。这就需要你在设计比较大并发量的站点时，要考虑 Session 的存储方式，比如把它们保存到硬盘文件系统中，或者数据库中。 所以你在开发一个 Web 应用的时候，如果你的用户量很大，你需要有这个意识。另外 Session 放到内存中还有一个弊端，如果你的 Web 服务器发生重启，那么所有的 Session 状态都会被情况，会在一定程度上影响用户体验。