单点登录与权限管理本质:session和cookie介绍

本篇开始写「单点登录与权限管理」系列的第一部分:单点登录与权限管理本质,这部分主要介绍相关的知识概念、抽象的处理过程、常见的实现框架。通过这部分的介绍,能够对单点登录与权限管理有整体上的了解,对其相关概念、处理流程、常见实现有个基本的认识。

本篇文章介绍下session和cookie,它是登录实现的基础,主要从下面几个方面介绍:

  • session和cookie基本概念

  • session的生命周期

  • cookie的作用域

cookie的跨域问题会在后续文章单独介绍。

基本概念

大部分系统都需要识别用户的身份,有些功能只有特定的用户能使用,有些功能需要根据用户身份显示不同的内容,一般使用唯一编号标识用户的身份。

就像我们的身份证,身份证号是每个人唯一的,根据所在的省市区、出生年月、性别等规则生成,我们去政府机构办事时,都需要带着身份证,他们通过身份证验证我们的身份。

session和cookie主要用来识别登录者身份的,默认通过JSESSIONID唯一编号进行验证。session是在服务端保存的一个数据结构,用来跟踪用户的状态,也可以保存用户相关的一些数据,可以保存在内存、缓存、数据库等存储结构中。cookie是客户端保存用户信息的一种机制。

servlet session

javax.servlet.http包中是session的主要API接口,主要有以下几种接口:

  • HttpSession:实际的session接口定义;

  • Listener:session发生一些动作,如创建,设置属性,失效等,会触发一些事件,进行相应的处理;

  • Event:当动作触发之后,封装为对应的事件;


Session相关接口


session相关的接口,一般由应用服务器来实现,比如Tomcat、Resin、Jetty。Session的主要特征:

  • 可以设置和获取一些属性;

  • 每个session对应一个编号sessionId,是一次会话的唯一表示;

  • session有超时时间,用户长时间无操作,维护的定时器会清除session,保证资源及时释放;

  • 可以通过调用invalidate方法主动清除session;

在tomcat中,HttpSession的实现是StandardSession,同时StandardSession会实现自定义的Session接口,它是对HttpSesion一个包装。

Tomcat Sesion接口


另外,tomcat会实现session的管理和持久化,可随时获取到对应的session,具体实现不在本篇分析,网上有很多文章介绍。

cookie

cookie是客户端的解决方案,是服务器发给客户端的特殊信息,这些信息以文本文件的方式存放在客户端,后续请求,客户端都会带上这些特殊的信息。

服务端通过HTTPResponse设置cookie到响应头,发送到客户端,后续客户端自动将cookie信息设置到请求头。下面是我登录百度后的cookie信息:

百度cookie信息


cookie也有失效时间,可在服务端通过cookie.setMaxAge(expiry)进行设置,expiry=-1:代表浏览器关闭后,cookie就失效了;expiry>0:代表会将cookie保存到硬盘中,直到设置时间过期才会被浏览器自动删除;expiry=0:删除cookie,cookie都会被浏览器给删除。

另外还有其他几个特性:

  • setDomain:设置cookie范围,后面会详细介绍;

  • isHttpOnly:是否只是http协议使用。只能在后端通过getCookies()获取,js不能获取;

  • 每一个cookie文件大小:4kb , 如果超过4kb浏览器不识别;

  • cookie不安全,可能泄露用户信息,浏览器支持禁用cookie操作;

  • 临时session:默认生命周期,当浏览器关闭时cookie销毁的;

交互过程


交互过程图


  1. 使用浏览器访问服务端页面;

  2. 服务端收到该客户端第一次请求后,会创建一个session,生产一个唯一sessionId;

  3. 同时在响应请求中设置cookie,属性名为jessionid;

  4. 客户端收到后会保存jessionid,再次请求时,会在header中设置,服务端可从请求头中获取;

  5. 服务端验证获取的sessionId是否存在,即可验证是否是同一用户;

当浏览器禁用cookie后,基于cookie的session将不能正常工作,每次都将创建一个新的session,可通过url重写传递jsessionid。

session的生命周期

session存储在服务器端,session在用户第一次访问时创建,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,可调用request.getSession(true)强制生成Session。

服务器会把长时间没有活动的Session从内存中清除,tomcat中session的默认失效时间为20分钟,可调用调用session的invalidate方法强制清楚。

另外,我们可以自己实现session生命周期的管理,以满足特定的业务需求,比如后续要讲的单点登录、分布式session等,tomcat可提供了相应扩展,后续文章会介绍。

cookie的作用域

创建cookie时,需要设置domain,有多级域名时,可以控制cookie的作用域。如果网站请求量很大,设置的cookie作用域不当,会浪费很多流量。

下面举例说明,比如有三级域名support.kefu.mi.com,其中,mi.com是一级域名,kefu.mi.com是二级域名。

在3类域名下进行cookie设置,分别设置不同的domain,看看访问各级域名时cookie的有效性。当domain设置为空时,domain默认为当前域名。

在一级域名mi.com下设置cookie
domain参数访问一级访问二级访问三级
mi.com
kefu.mi.com×××
mcc.kefu.mi.com×××

当domain为一级域名时,一级域名、包括其下的子域名都可以接收到cookie。但是domain参数设置其子域名时,所有域名就接收不到了,包括那个子域名。

在二级域名kefu.mi.com下设置cookie
domain参数访问一级访问二级访问三级
×
mi.com
kefu.mi.com×
mcc.kefu.mi.com×××

当domain为自身域名时,其父域名无法接收到cookie,其本身与其子域名可以接收到cookie。而设置其子域名或其他域名时,所有域名都接收不到cookie。

在三级域名mcc.kefu.mi.com下设置cookie
domain参数访问一级访问二级访问三级
××
mi.com
kefu.mi.com×
mcc.kefu.mi.com××

可以得出结论:domain参数可以设置父域名以及自身,但不能设置其它域名,包括子域名,否则cookie不起作用。


作者:情情说
链接:https://juejin.im/post/5a958d8ff265da4e7b44d797
来源:掘金
著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权,非商业转载请注明出处。