Session 对象学习笔记

session对象

  1. 在web开发中，服务器可以为每个用户浏览器创建一个会话对象（session对象），注意：一个浏览器独占一个session对象（默认情况下）。因此，在需要保存用户数据时，服务器程序可以把用户数据写到用户浏览器独占的session中，当用户使用浏览器访问其它程序时，其它程序可以从用户的session中取出该用户的数据，为用户服务。

  2. session和cookie的主要区别在于：cookie是把用户的数据写给用户的浏览器(保存在客户机)；session技术把用户的数据写到用户独占的session中（保存在服务器）。

  3. session对象由服务器创建，开发人员可以调用request对象的getSession方法得到session对象。

session实现原理

  1. 浏览器A第一次访问Servlet1，服务器会创建一个session，每个session都有一个id号，创建好了后，服务器将id号以cookie的形式回送给客户机（这些是服务器自动完成的）。

  2. 当浏览器未关闭前再次发请求访问Servlet2时，就会带着这个id号去访问服务器，这时候服务器检索下内存中有没有与之对应的session，有就用这个session为其服务。

  3. 如果想要关掉浏览器再打开还可以使用同一个session，则需要给服务器回送的cookie设置有效时间（服务器自动回送的时候是没有有效期的）。具体做法是通过session对象的getId方法获得该session的id,然后创建一个cookie，该cookie的名字为"JSESSIONID"，值就是刚刚获得的id，再将该cookie设置下有效期，（也可以设置下Path），并添加到cookie中即可。但是有效期不得超过30分钟，因为浏览器关掉后，session只保存30分钟。


案例1

要求：通过三个servlet来实现简单的购物功能。

  1. 创建一个保存书籍信息的类，以及数据类型

    public class Book {
    private String id;
    private String name;
    private String author;
    private String description;

    public Book() {
    }

    public Book(String id, String name, String author, String description) {
        this.id = id;
        this.name = name;
        this.author = author;
        this.description = description;
    }

    public String getId() {
        return id;
    }

    public void setId(String id) {
        this.id = id;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public String getAuthor() {
        return author;
    }

    public void setAuthor(String author) {
        this.author = author;
    }

    public String getDescription() {
        return description;
    }

    public void setDescription(String description) {
        this.description = description;
    }
}

    public class Dao {
    private static Map<String, Book> map = new LinkedHashMap();

    // 静态代码块中的内容只执行一次,该类在加载时，往map集合中put一系列书,map也需要设置为静态的
    static {
        map.put("1", new Book("1", "JavaWeb开发", "老张", "一本好书"));
        map.put("2", new Book("2", "Spring开发", "老倪", "一本好书"));
        map.put("3", new Book("3", "Hibernate开发", "老童", "一本好书"));
        map.put("4", new Book("4", "Struts开发", "老毕", "一本好书"));
        map.put("5", new Book("5", "Ajax开发", "老张", "一本好书"));
        map.put("6", new Book("6", "Java基础", "老孙", "一本好书"));
    }

    public static Map getAll() {
        return map;
    }

}

  2. IndexServlet显示首页，并列出所有书

    @WebServlet("/indexServlet")
public class IndexServlet extends HttpServlet {
    @Override
    public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
            throws ServletException, IOException {
        // 设置响应的消息体的数据格式以及编码
        response.setContentType("text/html;charset=UTF-8");
        // 定义 response.getWriter() 对象
        PrintWriter out = response.getWriter();

        out.write("本网站有如下书：<br/>");

        // 获取每一本书对应的键值
        Set<Map.Entry<String,Book>> keySet = Dao.getAll().keySet();

        for (Map.Entry<String, Book> stringBookEntry : keySet) {

            Book book = stringBookEntry.getValue();
            // 定义标签体内容，指定购买的书：用户点击购买，指定给BuyServlet类去处理
            out.write(
                    book.getName() +
                            "<a href='/SessionTest_war_exploded/buyServlet?id="
                            + book.getId() + "'>购买</a><br/>"
            );
            System.out.println(book.getName() + ":" + book.getId());
        }
    }

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

  3. 当用户点击购买时，将书的id号带上，并跳转到BuyServlet去处理

    @WebServlet("/buyServlet")
public class BuyServlet extends HttpServlet {
    @Override
    public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
            throws ServletException, IOException {
        // 获得url中带过来的参数id
        String id = request.getParameter("id");
        // 在Dao中获得该id号的book
        Book book = (Book)Dao.getAll().get(id);
        // 获得当前session对象
        HttpSession session = request.getSession();
        // 设置新的cookie，注意cookie名必须为JSESSIONID,值为该session的id
        Cookie cookie = new Cookie("JSESSIONID", session.getId());
        // 设置cookie的有效期
        cookie.setMaxAge(30 * 60);
        // 设置cookie的路径
        cookie.setPath("/SessionTest_war_exploded");
        // 将cookie添加到cookies中带给浏览器，下次浏览器访问，就会将此cookie带过来了
        response.addCookie(cookie);
        // 先把书加到容器里，再把容器加到session中。一般先检查用户的session中有没有保存书的容器，没有就创建，有就加
        List list = (List)session.getAttribute("list");
        if(list == null) {
            list = new ArrayList();
            session.setAttribute("list", list);
        }
        list.add(book);
        // 跳转到显示用户买过哪些商品
        response.sendRedirect("/SessionTest_war_exploded/listCartServlet");
    }

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

  4. 从上面的程序可以看出，当用户点击购买后，会将书的id号带过来，我们拿到id号后就可以找到相应的书，同时我们将当前session的id保存到cookie中，再带给浏览器，这样下次浏览器访问的时候就会将当前session的id带过来了。拿到相应的书后，放到list中，再把list放到session中，这样下次跳转的时候，浏览器带来的cookie中有当前session的id，我们可以通过getSession()获得当前的session，再把session中保存的list拿出来，就知道用户买了哪些书了。这就是购物车的原理。

    @WebServlet("/listCartServlet")
public class ListCartServlet extends HttpServlet {
    @Override
    public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
            throws ServletException, IOException {
        // 设置响应的消息体的数据格式以及编码
        response.setContentType("text/html;charset=UTF-8");
        // 定义 response.getWriter() 对象
        PrintWriter out = response.getWriter();
        // 获得当前的session
        HttpSession session = request.getSession();
        // 从session中拿出list
        List<Book> list = (List)session.getAttribute("list");
        // 判断用户是否购买过书籍
        if(list == null || list.size() == 0) {
            out.write("对不起，您还没有购买任何商品！");
            return;
        }
        out.write("您买过如下商品：<br/>");
        for(Book book : list) {
            out.write(book.getName() + "<br/>");
        }
    }

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

  5. 启动服务器，浏览器访问：http://localhost:8080/SessionTest_war_exploded/indexServlet

    20200602155253

  6. 没有购买过书籍，访问：http://localhost:8080/SessionTest_war_exploded/buyServlet

    20200602155457

  7. 点击购买一本书，页面跳转到：http://localhost:8080/SessionTest_war_exploded/indexServlet/buyServlet，然后跳转到：http://localhost:8080/SessionTest_war_exploded/listCartServlet

    20200602155723

  8. 由于session是保存在服务器端的，cookie是保存在浏览器端的。这里的session和cookie只是保存在内存中，并没有因为设置cookie的保存时间问题二长期存储到硬盘中，如果关闭某一端，购买的物品都会失效。（不知是否正确，待证明）

细节说明

  1. 当客户端关闭后，服务器不关闭，两次获取session，默认情况下不是同一个session。如果需要相同，则可以创建Cookie,键为JSESSIONID，设置最大存活时间，让cookie持久化保存。

    Cookie cookie = new Cookie("JSESSIONID",session.getId());
cookie.setMaxAge(60 * 60);
response.addCookie(c);

  2. 客户端不关闭，服务器关闭后，两次获取的session，不是同一个，但是要确保数据不丢失：

    1. session的钝化：

      在服务器正常关闭之前，将session对象系列化到硬盘上。

    2. session的活化：

      在服务器启动后，将session文件转化为内存中的session对象即可。

    3. IDEA 不能实现session的活化：

      • 从tomcat的文件目录中可以知道，word 目录是用来存储程序运行中动态生成的数据（JSP转换的Java文件、Session被序列化之后的文件 ...... ） 。
      • 将项目打包成wer包，放到tomcat中，在终端中运行tomcat服务器，之后正常关闭tomcat服务器，会在word/Catalina/locathout/项目名称/目录中生成SESSIONS.ser文件， 该文件放的就是session对象，重新启动服务器，再次访问该项目，该SESSIONS.ser文件就会被自动读取进内容，且会将SESSIONS.ser文件从硬盘中删除 。
      • IDEA 虽然可以进行钝化，但是不能进行活化。在IDEA中启动tomcat，找到对应该项目的目录，可以发现会生成一个word目录，这里和终端中启动tomcat，也是一样的（即生成一个word目录）。同理后面在IDEA中关闭tomcat，对应的项目目录下的 word/Catalina/locathout/项目名称/ 目录也会生成SESSIONS.ser文件。不过再次从IDEA中启动tomcat服务器，那么这里就不一样了，之前word目录会被删除，然后创建一个新的word目录。那之前生成的SESSIONS.ser文件也会被删除，就不能读取到那个 SESSIONS.ser 文件了，也就不能实现session的活化了。

  3. Session的失效时间

    • 服务器关闭

    • session对象调用invalidate()

    • session默认失效时间 30分钟，也可以修改对应的web.xml文件中的如下内容，来自定义失效时间：

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

  4. Session的特点

    1. session用于存储一次会话的多次请求的数据，存在服务器端。

    2. session可以存储任意类型，任意大小的数据。

  5. session与Cookie的区别

    1. session存储数据在服务器端，Cookie在客户端
    2. session没有数据大小限制，Cookie有大小限制
    3. session数据安全，Cookie相对于不安全

案例2

案例需求

  1. 访问带有验证码的登录页面login.jsp
  2. 用户输入用户名，密码以及验证码。
    • 如果用户名和密码输入有误，跳转登录页面，提示:用户名或密码错误
    • 如果验证码输入有误，跳转登录页面，提示：验证码错误
    • 如果全部输入正确，则跳转到主页success.jsp，显示：用户名,欢迎您

案例分析

  1. 用户访问login.jsp登录页面，输入用户名、密码和验证码，点击登录
  2. 用户点击登录后，将请求提交给 LoginServlet.java 处理
    1. 设置request编码
    2. 获取参数Map集合
    3. 获取验证码
    4. 将用户信息封装到User对象
    5. 判断Java程序生成的验证码和用户输入的验证码是否一致
      1. 从session中获取Java程序生成的验证码。
      2. 如果生成的验证码和用户输入的验证码一致，再判断用户名和密码是否正确
        1. 如果用户名和密码正确，用户登录成功，页面跳转到success.jsp，存储用户登录的数据（采用重定向）。
        2. 如果用户名和密码不正确，login.jsp页面给用户提示信息：用户名或密码错误。
      3. 如果生成的验证码和用户输入的验证码不一致，login.jsp页面给用户提示信息，验证码输入错误，并刷新验证码
  3. 查询用户名和密码是否正确的时候，将从 LoginServlet 中获取到的用户名和密码与 UserDao.java 中存储到的用户名和密码对比，判断是否正确。

案例的实现

  1. 验证码的实现：CheckCodeServlet.java

    @WebServlet("/checkCodeServlet")
public class CheckCodeServlet extends HttpServlet {

    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
            throws ServletException, IOException {
        // 定义验证码方框长和宽
        int width = 100, height = 50;
        // 创建一个对象，在内存中画图（验证码图片对象）
        BufferedImage bufferedImage =
                new BufferedImage(width, height, BufferedImage.TYPE_3BYTE_BGR);
        // 美化图片
        // 创建画笔对象
        Graphics graphics = bufferedImage.getGraphics();
        // 设置画笔的颜色
        graphics.setColor(Color.PINK);
        // 用画笔，将制定的长方形区域，画满（画验证码图片背景 -> 粉红色）
        graphics.fillRect(0, 0, width, height);
        // 画验证码图片边框
        // 设置画笔的颜色
        graphics.setColor(Color.BLACK);
        graphics.drawRect(0, 0, width - 1, height - 1);
        // 定义一个包含所有字母和数字的字符串（验证码）
        String strings = "QqWwEeRrTtYyUuIiOoPpAaSsDdFfGgHhJjKkLlZzXxCcVvBbNnMm1234567890";
        // 创建随机数对象，用来获取字符串中的一个字符
        Random random = new Random();
        // 写入四个字符在验证码方框中
        int codeNumber = 4;
        // 创建字符缓冲区对象，存储验证码
        StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder();
        for (int i = 1; i <= codeNumber; i++) {
            // strings 索引
            int index = random.nextInt(strings.length());
            // 通过索引获取字符
            char indexString = strings.charAt(index);
            // 将一个验证码字符存储到字符缓冲区
            stringBuilder.append(indexString);
            // 写入一个验证符
            graphics.drawString(indexString + "", width / 5 * i, height / 2);
        }
        // 验证码
        String checkCodeSession = stringBuilder.toString();
        // 将验证码存入Session
        request.getSession().setAttribute("checkCodeSession", checkCodeSession);
        // 在验证码方框中画干扰线
        graphics.setColor(Color.GREEN);
        int lineNumber = 10;
        for (int i = 0; i < lineNumber; i++) {
            // 生成随机坐标点
            int x1 = random.nextInt(width);
            int x2 = random.nextInt(width);
            int y1 = random.nextInt(height);
            int y2 = random.nextInt(height);
            // 画线
            graphics.drawLine(x1, y1, x2, y2);
        }

        // 将图片输出到页面展示
        ImageIO.write(bufferedImage, "png", response.getOutputStream());
    }

    @Override
    protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
            throws ServletException, IOException {
        this.doGet(request, response);
    }
}

  2. 创建并编写一个登录页面：Login.jsp

    <%@ page contentType="text/html;charset=UTF-8" language="java" %>
<html>
<head>
    <title>Login</title>
    <script type="text/javascript" src="LoginScript.js"></script>
    <style>
        div {
            color: pink
        }
    </style>
</head>
<body>
    <!-- 创建一个表单，指向 LoginServlet.java -->
    <form action="/SessionMaster_war_exploded/loginServlet" method="post">
        <table>
            <tr>
                <td>用户名</td>
                <td><input type="text" name="username" placeholder="请输入用户名"></td>
            </tr>
            <tr>
                <td>密码</td>
                <td><input type="password" name="password" placeholder="请输入密码"></td>
            </tr>
            <tr>
                <td>验证码</td>
                <td><input type="text" name="checkCode" placeholder="请输入验证码"></td>
            </tr>
            <!--
            验证码图片，指向CheckCodeServlet.java，该验证码图片占两个单元格
            且绑定单击事件，交给LoginScript.js中的ClickImage()方法处理
            -->
            <tr>
                <td colspan="2"><img id="clickCheckCodeImage" onclick="ClickImage()" src="/SessionMaster_war_exploded/checkCodeServlet"></td>
            </tr>
            <tr>
                <td><input type="submit" value="登录"></td>
            </tr>
        </table>
    </form>

    <%-- 获取错误信息 --%>
    <div><%= request.getAttribute("usernameOrPasswordError") == null ? "" : request.getAttribute("usernameOrPasswordError") %></div>
    <div><%= request.getAttribute("checkCodeError") == null ? "" : request.getAttribute("checkCodeError")%></div>

</body>
</html>

  3. 从上面的 Login.jsp 可以看出，验证码是由 CheckCodeServlet.java 生成的，且绑定了单击事件，交给 LoginScript.js 处理。表单提交后，交给 LoginServlet.java 处理。

    1. 编写 LoginScript.js

      function ClickImage() {
    // 验证码，绑定鼠标单击事件，用户点击验证码图片，验证码自动更新
    document.getElementById("clickCheckCodeImage").onclick = function code() {
        this.src = "/SessionMaster_war_exploded/checkCodeServlet?time="+new Date().getTime();
    }
}

    2. 编写 LoginServlet.java

      @WebServlet("/loginServlet")
public class LoginServlet extends HttpServlet {
    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
            throws ServletException, IOException {
        // 设置request编码
        request.setCharacterEncoding("utf-8");
        // 获取参数，保存在Map集合中
        Map<String, String[]> parameterMap = request.getParameterMap();
        // 获取 Map 集合中的所有键值
        Set<String> strings = parameterMap.keySet();
        // 获取username、password、checkCode
        String username = null, password = null, checkCode = null;
        // 获取Set集合的迭代器对象，并遍历该迭代器对象
        Iterator<String> ite = strings.iterator();
        while (ite.hasNext()) {
            // 通过迭代器对象中的每一个值(Map集合中的键)，获取value
            String next = ite.next();
            if ("username".equals(next)) {
                username = parameterMap.get(next)[0];
            } else if ("password".equals(next)) {
                password = parameterMap.get(next)[0];
            } else if ("checkCode".equals(next)) {
                checkCode = parameterMap.get(next)[0];
            }
        }
        // 通过session对象获取生成的验证码
        HttpSession session = request.getSession();
        String checkCodeSession = (String) session.getAttribute("checkCodeSession");
        // 获取完验证码后，将原有的验证码从session中删除（保证验证码只能被使用一次）
        session.removeAttribute("checkCodeSession");
        // 判断用户输入的验证码是否和生成的验证码一致（不区分大小写）
        if (checkCodeSession != null && checkCodeSession.equalsIgnoreCase(checkCode)) {
            // 验证码一致，判断用户名和密码是否正确
            boolean flag = false;
            String[] userInfoArrayList = UserDao.getNamePassword();
            for (String userInfo : userInfoArrayList) {
                if ((username + password).equals(userInfo)) {
                    flag = true;
                }
            }
            if (flag == true) {
                // 用户名和密码正确
                // 存储用户名信息到session
                session.setAttribute("username", username);
                // 重定向到 Success.jsp
                response.sendRedirect(request.getContextPath()+"/Success.jsp");
            } else {
                // 用户名和密码不正确，存储提示信息到request
                request.setAttribute("usernameOrPasswordError", "用户名或密码错误，请检查后修改！");
                // 将该信息转发到登录页面
                request.getRequestDispatcher("/Login.jsp").forward(request, response);
            }
        } else {
            if (checkCodeSession == null) {
                // 验证码只能使用一次，假如登陆成功后，返回前一个页面，验证码图片是没有更新的。
                // 要保证验证码只能使用一次。存储提示信息到request
                request.setAttribute("checkCodeError", "验证码已经失效，请刷新验证码！");
            } else {
                // 验证码不一致，存储提示信息到request
                request.setAttribute("checkCodeError", "验证码输入错误，请重新输入验证码");
            }
            // 将该信息转发到登录页面
            request.getRequestDispatcher("/Login.jsp").forward(request, response);
        }
    }

    @Override
    protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
            throws ServletException, IOException {
        this.doGet(request, response);
    }
}

    3. 从 LoginServlet.java 可以知道，该类中的判断使用了 UserDao.java 中的信息。如果用户登录成功，页面将挑战到 Success.jsp 。

  4. 编写 UserDao.java 类

    1. 编写自定义用户信息数据类型：UserInfo.java

      public class UserInfo {
    private String username;
    private String password;
    private String gender;

    public UserInfo() { }

    public UserInfo(String username, String password, String gender) {
        this.username = username;
        this.password = password;
        this.gender = gender;
    }

    public String getUsername() { return username; }

    public void setUsername(String username) { this.username = username; }

    public String getPassword() { return password; }

    public void setPassword(String password) { this.password = password; }

    public String getGender() { return gender; }

    public void setGender(String gender) { this.gender = gender; }
}

    2. 编写UserDao.java 类

      public class UserDao {
    private static Map<Integer, UserInfo> userInfoArrayList = new LinkedHashMap();

    static {
        userInfoArrayList.put(0, new UserInfo("LeeHua", "2020520", "male"));
        userInfoArrayList.put(1, new UserInfo("Rainbow", "20181314", "female"));
    }

    public static String[] getNamePassword() {
        String[] namesAndPasswords = new String[2];
        // 获取 Map 集合中的所有键值
        Set<Integer> strings = userInfoArrayList.keySet();
        // 获取Set集合的迭代器对象，并遍历该迭代器对象
        Iterator<Integer> ite = strings.iterator();
        while (ite.hasNext()) {
            // 通过迭代器对象中的每一个值(Map集合中的键)，获取value
            Integer next = ite.next();
            String username = userInfoArrayList.get(next).getUsername();
            String password = userInfoArrayList.get(next).getPassword();
            namesAndPasswords[next] = username + password;
        }
        return namesAndPasswords;
    }

}

  5. 该案例的代码部分已经基本完成，下面进行测试。

案例测试

  1. 启动浏览器，访问：http://localhost:8080/SessionMaster_war_exploded/Login.jsp

    20200604022302

  2. 用户名和密码信息，在 UserDao.java 类中，如下：

    UserInfo("LeeHua", "2020520", "male")
UserInfo("Rainbow", "20181314", "female")

  3. 输入正确的用户名和验证码：如LeeHua、2020520

    页面跳转到：http://localhost:8080/SessionMaster_war_exploded/Success.jsp

    20200604022625

  4. 返回前一个页面，会发现，验证码是没有发生改变的，假如没有点击验证码图片来刷新验证码，而继续选择登录，无论用户名或者密码是否正确，都会出现以下情况：

    1. 页面跳转到：http://localhost:8080/SessionMaster_war_exploded/loginServlet

    2. 页面显示内容如下：

      20200604022935

  5. 无论用户名是否正确，都会先判断验证码的正确性，验证码正确的情况下才会继续判断用户名和密码是否正确。

  6. 验证码错误的情况：

    1. 输入：

      20200604023311

    2. 页面跳转到：http://localhost:8080/SessionMaster_war_exploded/loginServlet

    3. 页面显示情况：

      20200604023431

  7. 密码或用户名错误的情况：

    1. 输入：

      20200604023646

    2. 页面跳转到：http://localhost:8080/SessionMaster_war_exploded/loginServlet

    3. 页面显示情况：

      20200604023707

参考文献

  1. 会话管理之session技术
posted @ 2021-03-04 10:32  LeeHua  阅读(449)  评论(0)  编辑  收藏  举报