这里是修真院前端小课堂，本篇分析的主题是

【什么是session？什么是cookie？session和cookie有什么区别？】

每篇分享文从

【背景介绍】【知识剖析】【常见问题】【解决方案】【编码实战】【扩展思考】【更多讨论】【参考文献】

八个方面深度解析前端知识/技能，本篇分享的是：

【什么是session？什么是cookie？session和cookie有什么区别？】

什么是SESSION？什么是COOKIE？SESSION和COOKIE有什么区别？什么场景适用于SESSION？什么场景适用于COOKIE？

1.背景介绍

通过例子简单引入

星巴克开始优惠活动，每消费10杯咖啡，会免费赠送1杯。考虑到一个人一次性消费10杯咖啡几乎不可能，所以需要采取某种方式来记录顾客的消费数量。

解决方案

1)店员很厉害，每个顾客的消费记录都记得一清二楚；

2)分给顾客一张卡片，每消费一次记录一次；

3)发给顾客一张卡片，上面有卡号，顾客每消费一次，由店员在操作机上记录一次。

分析：方案一的可执行性几乎为0。方案二和方案三我们都见过。而方案二和三正是对应的客户端记录和服务端记录。与之相对应的正是cookie和session。好了，我们进入正题。

由于HTTP是一种无状态协议,服务器没有办法单单从网络连接上面知道访问者的身份,为了解决这个问题,就诞生了Cookie

Cookie实际上是一小段的文本信息。客户端请求服务器，如果服务器需要记录该用户状态，就使用response向客户端浏览器颁发一个Cookie

客户端浏览器会把Cookie保存起来。当浏览器再请求该网站时，浏览器把请求的网址连同该Cookie一同提交给服务器。服务器检查该Cookie，

以此来辨认用户状态。服务器还可以根据需要修改Cookie的内容。

实际就是颁发一个通行证，每人一个，无论谁访问都必须携带自己通行证。这样服务器就能从通行证上确认客户身份了。这就是Cookie的工作原理

cookie 可以让服务端程序跟踪每个客户端的访问，但是每次客户端的访问都必须传回这些Cookie，如果 Cookie 很多，这无形地增加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，不需要每次都传回所有的 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，而且每个客户端是唯一的。这样每个客户端就有了一个唯一的 ID，客户端只要传回这个 ID 就行了，这个 ID 通常是 NANE 为JSESIONID 的一个 Cookie。

2.知识剖析

cookie机制

cookie的内容主要包括name(名字)、value(值)、maxAge(失效时间)、path(路径),domain(域)和secure

name：cookie的名字，一旦创建，名称不可更改。

value：cookie的值，如果值为Unicode字符，需要为字符编码。如果为二进制数据，则需要使用BASE64编码.

maxAge：cookie失效时间，单位秒。如果为正数，则该cookie在maxAge后失效。如果为负数，该cookie为临时cookie，关闭浏览器即失效，浏览器也不会以任何形式保存该cookie。如果为0，表示删除该cookie。默认为-1

path：该cookie的使用路径。如果设置为"/sessionWeb/"，则只有ContextPath为“/sessionWeb/”的程序可以访问该cookie。如果设置为“/”，则本域名下ContextPath都可以访问该cookie。

domain:域.可以访问该Cookie的域名。第一个字符必须为".",如果设置为".google.com",则所有以"google.com结尾的域名都可以访问该cookie",如果不设置,则为所有域名

secure：该cookie是否仅被使用安全协议传输。

Session机制

Session机制是一种服务端的机制，服务器使用一种类似散列表的结构来保存信息。

当程序需要为某个客户端的请求创建一个session的时候，服务器首先检查这个客户端里的请求里是否已包含了一个session标识--sessionID，

如果已经包含一个sessionID，则说明以前已经为此客户端创建过session，服务器就按照sessionID把这个session检索出来使用

如果客户端请求不包含sessionID，则为此客户端创建一个session并且声称一个与此session相关联的sessionID，

sessionID的值应该是一个既不会重复，又不容易被找到规律以仿造的字符串(服务器会自动创建),这个sessionID将被在本次响应中返回给客户端保存。

3.常见问题

使用cookie的弊端

使用session的弊端

cookie和session的区别

4.解决方案

使用cookie的缺点

如果浏览器使用的是cookie，那么所有的数据都保存在浏览器端，

cookie可以被用户禁止

cookie不安全(对于敏感数据，需要加密)

cookie只能保存少量的数据(大约是4k)，cookie的数量也有限制(大约是几百个)，不同浏览器设置不一样，反正都不多

cookie只能保存字符串

对服务器压力小

使用session的缺点

一般是寄生在Cookie下的，当Cookie被禁止，Session也被禁止

当然可以通过url重写来摆脱cookie

当用户访问量很大时，对服务器压力大

我们现在知道session是将用户信息储存在服务器上面,如果访问服务器的用户越来越多,那么服务器上面的session也越来越多, session会对服务器造成压力，影响服务器的负载.如果Session内容过于复杂，当大量客户访问服务器时还可能会导致内存溢出。

用户信息丢失, 或者说用户访问的不是这台服务器的情况下,就会出现数据库丢失.

cookie和session的区别

具体来说cookie机制采用的是在客户端保持状态的方案，而session机制采用的是在服务器端保持状态的方案。同时我们也看到，由于采用服务器端保持状态的方案在客户端也需要保存一个标识，所以session机制可能需要借助于cookie机制来达到保存标识的目的

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

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

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。

可以将登陆信息等重要信息存放为session。

5.扩展思考

一般的验证方式

1.生成3个COOKIE,分别使用用户名，登录时间，用户名+登录时间DES加密后的密文

2.使用COOKIE与SESSION进行比对验证

3.使用JWT生成TOKEN,解密出被加密的部分进行验证。

JSON Web Token（JWT）是一个开放的标准（RFC7519），它定义了一个紧凑且自包含的方式，用于在各方之间以JSON对象安全地传输信息。

一个JWT实际上就是一个字符串，它由三部分组成，头部、载荷与签名。

JWT的头部用于描述关于该JWT的最基本的信息，例如其类型以及签名所用的算法等。这也可以被表示成一个JSON对象。

"typ":"JWT",

"alg":"HS256"

当然头部要进行BASE64编码

签名（Signature）

将上面的两个编码后的字符串都用句号.连接在一起（头部在前）例如头部使用base64编码后为123.456

我们将上面拼接完的字符串用HS256算法进行加密。在加密的时候，还需要我们自己提供一个密钥（secret)。得到789.

将他们完全拼在一起,我们就得到了完整的JWT"123.456.789" 在我们的请求URL中会带上这串JWT字符串

载荷

iss: 该JWT的签发者，是否使用是可选的；

sub: 该JWT所面向的用户，是否使用是可选的；

aud: 接收该JWT的一方，是否使用是可选的；

exp(expires): 什么时候过期，这里是一个Unix时间戳，是否使用是可选的；

iat(issued at): 在什么时候签发的(UNIX时间)，是否使用是可选的；

nbf (Not Before)：如果当前时间在nbf里的时间之前，则Token不被接受；一般都会留一些余地，比如几分钟；，是否使用是可选的；

JWT的Token认证

对Token认证的五点认识

对Token认证机制有5点直接注意的地方：

一个Token就是一些信息的集合；

在Token中包含足够多的信息，以便在后续请求中减少查询数据库的几率；

服务端需要对cookie和HTTP Authrorization Header进行Token信息的检查；

基于上一点，你可以用一套token认证代码来面对浏览器类客户端和非浏览器类客户端；

因为token是被签名的，所以我们可以认为一个可以解码认证通过的token是由我们系统发放的，其中带的信息是合法有效的；

Token机制相对于Cookie机制又有什么好处呢？

支持跨域访问:Cookie是不允许垮域访问,这一点对Token机制是不存在的,前提是传输的用户认证信息通过HTTP头传输.

无状态(也称：服务端可扩展行):Token机制在服务端不需要存储session信息，因为Token 自身包含了所有登录用户的信息，只需要在客户端的cookie或本地介质存储状态信息.

更适用CDN: 可以通过内容分发网络请求你服务端的所有资料（如：javascript，HTML,图片等），而你的服务端只要提供API即可.

去耦: 不需要绑定到一个特定的身份验证方案。Token可以在任何地方生成，只要在你的API被调用的时候，你可以进行Token生成调用即可.

更适用于移动应用: 当你的客户端是一个原生平台（iOS, Android，Windows 8等）时，Cookie是不被支持的（你需要通过Cookie容器进行处理），这时采用Token认证机制就会简单得多。

CSRF:因为不再依赖于Cookie，所以你就不需要考虑对CSRF（跨站请求伪造）的防范。

性能: 一次网络往返时间（通过数据库查询session信息）总比做一次HMACSHA256计算的Token验证和解析要费时得多.

不需要为登录页面做特殊处理:如果你使用Protractor 做功能测试的时候，不再需要为登录页面做特殊处理.

基于标准化:你的API可以采用标准化的 JSON Web Token (JWT). 这个标准已经存在多个后端库（.NET, Ruby, Java,Python, PHP）和多家公司的支持（如：Firebase,Google,Microsoft）.

6.参考文献

百度

http://blog.csdn.net/fangaoxin/article/details/6952954/

http://www.cnblogs.com/xiekeli/p/5607107.html