彻底理解cookie,session,localStorage(

2017-11-24 本文已影响128人 cbw100

1. cookie

1.1 什么是cookie

cookie 是存储于访问者的计算机中的变量。每当同一台计算机通过浏览器请求某个页面时，就会发送这个 cookie。你可以使用 JavaScript 来创建和取回 cookie 的值。

众所周知，Web协议（也就是HTTP）是一个无状态的协议（HTTP1.0）。一个Web应用由很多个Web页面组成，每个页面都有唯一的URL来定义。用户在浏览器的地址栏输入页面的URL，浏览器就会向Web Server去发送请求。如下图，浏览器向Web服务器发送了两个请求，申请了两个页面。这两个页面的请求是分别使用了两个单独的HTTP连接。所谓无状态的协议也就是表现在这里，浏览器和Web服务器会在第一个请求完成以后关闭连接通道，在第二个请求的时候重新建立连接。Web服务器并不区分哪个请求来自哪个客户端，对所有的请求都一视同仁，都是单独的连接。这样的方式大大区别于传统的（Client/Server）C/S结构,在那样的应用中，客户端和服务器端会建立一个长时间的专用的连接通道。正是因为有了无状态的特性，每个连接资源能够很快被其他客户端所重用，一台Web服务器才能够同时服务于成千上万的客户端。
[图片上传失败...(image-566aea-1511517054562)]
但是我们通常的应用是有状态的。先不用提不同应用之间的SSO(单点登录)，在同一个应用中也需要保存用户的登录身份信息。例如用户在访问页面1的时候进行了登录，但是刚才也提到，客户端的每个请求都是单独的连接，当客户再次访问页面2的时候，如何才能告诉Web服务器，客户刚才已经登录过了呢？浏览器和服务器之间有约定：通过使用cookie技术来维护应用的状态。Cookie是可以被Web服务器设置的字符串，并且可以保存在浏览器中。如下图所示，当浏览器访问了页面1时，web服务器设置了一个cookie，并将这个cookie和页面1一起返回给浏览器，浏览器接到cookie之后，就会保存起来，在它访问页面2的时候会把这个cookie也带上，Web服务器接到请求时也能读出cookie的值，根据cookie值的内容就可以判断和恢复一些用户的信息状态。
[图片上传失败...(image-b22be-1511517054562)]

1.2 cookie组成

cookie是由名称、内容、作用路径、作用域、协议、生存周期组成(若不设置过期时间，则表示这个cookie的生命期为浏览器会话期间，关闭浏览器窗口，cookie就消失。这种生命期为浏览器会话期的cookie被称为会话cookie)，另外还有个HttpOnly属性，HttpOnly属性很重要，如果您在cookie中设置了HttpOnly属性，那么通过js脚本(document.cookie)将无法读取到cookie信息，这样能一定程度上的防止XSS攻击，关于XSS可以看我之前的文章--XSS攻击及防御。Tomcat服务器设置的JSESSIONID就是HttpOnly的。
[图片上传失败...(image-c627ed-1511517054562)]

1.3 javascript创建和存储 cookie

在这个例子中我们要创建一个存储访问者名字的 cookie。当访问者首次访问网站时，他们会被要求填写姓名。名字会存储于 cookie 中。当访问者再次访问网站时，他们就会收到欢迎词。
首先，我们会创建一个可在 cookie 变量中存储访问者姓名的函数：

function setCookie(c_name,value,expiredays)
{
var exdate=new Date()
exdate.setDate(exdate.getDate()+expiredays)
document.cookie=c_name+ "=" +escape(value)+
((expiredays==null) ? "" : ";expires="+exdate.toGMTString())
}

上面这个函数中的参数存有 cookie 的名称、值以及过期天数。
在上面的函数中，我们首先将天数转换为有效的日期，然后，我们将 cookie 名称、值及其过期日期存入 document.cookie 对象。
之后，我们要创建另一个函数来检查是否已设置 cookie：

function getCookie(c_name)
{
if (document.cookie.length>0)
  {
  c_start=document.cookie.indexOf(c_name + "=")
  if (c_start!=-1)
    { 
    c_start=c_start + c_name.length+1 
    c_end=document.cookie.indexOf(";",c_start)
    if (c_end==-1) c_end=document.cookie.length
    return unescape(document.cookie.substring(c_start,c_end))
    } 
  }
return ""
}

上面的函数首先会检查 document.cookie 对象中是否存有 cookie。假如 document.cookie 对象存有某些 cookie，那么会继续检查我们指定的 cookie 是否已储存。如果找到了我们要的 cookie，就返回值，否则返回空字符串。
最后，我们要创建一个函数，这个函数的作用是：如果 cookie 已设置，则显示欢迎词，否则显示提示框来要求用户输入名字。

function checkCookie()
{
username=getCookie('username')
if (username!=null && username!="")
  {alert('Welcome again '+username+'!')}
else 
  {
  username=prompt('Please enter your name:',"")
  if (username!=null && username!="")
    {
    setCookie('username',username,365)
    }
  }
}

这是所有的代码：

<html>
<head>
<script type="text/javascript">
function getCookie(c_name)
{
if (document.cookie.length>0)
  {
  c_start=document.cookie.indexOf(c_name + "=")
  if (c_start!=-1)
    { 
    c_start=c_start + c_name.length+1 
    c_end=document.cookie.indexOf(";",c_start)
    if (c_end==-1) c_end=document.cookie.length
    return unescape(document.cookie.substring(c_start,c_end))
    } 
  }
return ""
}

function setCookie(c_name,value,expiredays)
{
var exdate=new Date()
exdate.setDate(exdate.getDate()+expiredays)
document.cookie=c_name+ "=" +escape(value)+
((expiredays==null) ? "" : ";expires="+exdate.toGMTString())
}

function checkCookie()
{
username=getCookie('username')
if (username!=null && username!="")
  {alert('Welcome again '+username+'!')}
else 
  {
  username=prompt('Please enter your name:',"")
  if (username!=null && username!="")
    {
    setCookie('username',username,365)
    }
  }
}
</script>
</head>

<body onLoad="checkCookie()">
</body>
</html>

2. session

session机制是一种服务器端的机制，服务器使用一种类似于散列表的结构（也可能就是使用散列表）来保存信息。

当程序需要为某个客户端的请求创建一个session时，服务器首先检查这个客户端的请求里是否已包含了一个session标识（称为session id），如果已包含则说明以前已经为此客户端创建过session，服务器就按照session id把这个session检索出来使用（检索不到，会新建一个），如果客户端请求不包含session id，则为此客户端创建一个session并且生成一个与此session相关联的session id，session id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，这个session id将被在本次响应中返回给客户端保存。保存这个session id的方式可以采用cookie，这样在交互过程中浏览器可以自动的按照规则把这个标识发送给服务器。一般这个cookie的名字都是类似于SEEESIONID。但cookie可以被人为的禁止，则必须有其他机制以便在cookie被禁止时仍然能够把session id传递回服务器。

经常被使用的一种技术叫做URL重写，就是把session id直接附加在URL路径的后面。还有一种技术叫做表单隐藏字段。就是服务器会自动修改表单，添加一个隐藏字段，以便在表单提交时能够把session id传递回服务器。比如：

<form name="testform" action="/xxx"> 
< input type="hidden" name="jsessionid" value="ByOK3vjFD75aPnrF7C2HmdnV6QZcEbzWoWiBYEnLerjQ99zWpBng!-145788764">
< input type="text"> 
< /form>

实际上这种技术可以简单的用对action应用URL重写来代替。

3. cookie 和session 的区别：

cookie数据存放在客户的浏览器上，session数据放在服务器上。
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。
所以个人建议：
- 将登陆信息等重要信息存放为SESSION
- 其他信息如果需要保留，可以放在COOKIE中
session保存在服务器，客户端不知道其中的信息；cookie保存在客户端，服务器能够知道其中的信息。
session中保存的是对象，cookie中保存的是字符串。
session不能区分路径，同一个用户在访问一个网站期间，所有的session在任何一个地方都可以访问到。而cookie中如果设置了路径参数，那么同一个网站中不同路径下的cookie互相是访问不到的。

4. cookie和session详解

http是无状态的协议，客户每次读取web页面时，服务器都打开新的会话，而且服务器也不会自动维护客户的上下文信息，那么要怎么才能实现网上商店中的购物车呢，session就是一种保存上下文信息的机制，它是针对每一个用户的，变量的值保存在服务器端，通过SessionID来区分不同的客户,session是以cookie或URL重写为基础的，默认使用cookie来实现，系统会创造一个名为JSESSIONID的输出cookie，我们叫做session cookie,以区别persistent cookies,也就是我们通常所说的cookie,注意session cookie是存储于浏览器内存中的，并不是写到硬盘上的，这也就是我们刚才看到的JSESSIONID，我们通常情是看不到JSESSIONID的，但是当我们把浏览器的cookie禁止后，web服务器会采用URL重写的方式传递Sessionid，我们就可以在地址栏看到sessionid=KWJHUG6JJM65HS2K6之类的字符串。

具体来说cookie机制采用的是在客户端保持状态的方案。它是在用户端的会话状态的存贮机制，他需要用户打开客户端的cookie支持。cookie的作用就是为了解决HTTP协议无状态的缺陷所作的努力.
而session机制采用的是一种在客户端与服务器之间保持状态的解决方案。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。而session提供了方便管理全局变量的方式
session是针对每一个用户的，变量的值保存在服务器上，用一个sessionID来区分是哪个用户session变量,这个值是通过用户的浏览器在访问的时候返回给服务器，当客户禁用cookie时，这个值也可能设置为由get来返回给服务器。
就安全性来说：当你访问一个使用session 的站点，同时在自己机子上建立一个cookie，建议在服务器端的SESSION机制更安全些.因为它不会任意读取客户存储的信息。

正统的cookie分发是通过扩展HTTP协议来实现的，服务器通过在HTTP的响应头中加上一行特殊的指示以提示浏览器按照指示生成相应的cookie
从网络服务器观点看所有HTTP请求都独立于先前请求。就是说每一个HTTP响应完全依赖于相应请求中包含的信息
状态管理机制克服了HTTP的一些限制并允许网络客户端及服务器端维护请求间的关系。在这种关系维持的期间叫做会话(session)。
Cookies是服务器在本地机器上存储的小段文本并随每一个请求发送至同一个服务器。

session机制是一种服务器端的机制，服务器使用一种类似于散列表的结构（也可能就是使用散列表）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的请求里是否已包含了一个session标识 - 称为 session id，如果已包含一个session id则说明以前已经为此客户端创建过session，服务器就按照session id把这个 session检索出来使用（如果检索不到，可能会新建一个），如果客户端请求不包含session id，则为此客户端创建一个session并且生成一个与此session相关联的session id，session id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，这个 session id将被在本次响应中返回给客户端保存。

在谈论session机制的时候，常常听到这样一种误解“只要关闭浏览器，session就消失了”。其实可以想象一下会员卡的例子，除非顾客主动对店家提出销卡，否则店家绝对不会轻易删除顾客的资料。对session来说也是一样的，除非程序通知服务器删除一个session，否则服务器会一直保留，程序一般都是在用户做log off的时候发个指令去删除session。然而浏览器从来不会主动在关闭之前通知服务器它将要关闭，因此服务器根本不会有机会知道浏览器已经关闭，之所以会有这种错觉，是大部分session机制都使用会话cookie来保存session id，而关闭浏览器后这个 session id就消失了，再次连接服务器时也就无法找到原来的session。如果服务器设置的cookie被保存到硬盘上，或者使用某种手段改写浏览器发出的HTTP请求头，把原来的session id发送给服务器，则再次打开浏览器仍然能够找到原来的session。

恰恰是由于关闭浏览器不会导致session被删除，迫使服务器为seesion设置了一个失效时间，当距离客户端上一次使用session的时间超过这个失效时间时，服务器就可以认为客户端已经停止了活动，才会把session删除以节省存储空间。

大家都知道，http是无状态的协议，客户每次读取web页面时，服务器都打开新的会话，而且服务器也不会自动维护客户的上下文信息，那么要怎么才能实现网上商店中的购物车呢，session就是一种保存上下文信息的机制，它是针对每一个用户的，变量的值保存在服务器端，通过SessionID来区分不同的客户,session是以cookie或URL重写为基础的，默认使用cookie来实现，系统会创造一个名为JSESSIONID的输出cookie，我们叫做session cookie,以区别persistent cookies,也就是我们通常所说的cookie,注意session cookie是存储于浏览器内存中的，并不是写到硬盘上的，这也就是我们刚才看到的JSESSIONID，我们通常情是看不到JSESSIONID的，但是当我们把浏览器的cookie禁止后，web服务器会采用URL重写的方式传递Sessionid，我们就可以在地址栏看到sessionid=KWJHUG6JJM65HS2K6之类的字符串。

通常session cookie是不能跨窗口使用的，当你新开了一个浏览器窗口进入相同页面时，系统会赋予你一个新的sessionid，这样我们信息共享的目的就达不到了，此时我们可以先把sessionid保存在persistent cookie中，然后在新窗口中读出来，就可以得到上一个窗口SessionID了，这样通过session cookie和persistent cookie的结合我们就实现了跨窗口的session tracking（会话跟踪）。

5. web storage和cookie的区别

Web Storage的概念和cookie相似，区别是它是为了更大容量存储设计的。Cookie的大小是受限的，并且每次你请求一个新的页面的时候Cookie都会被发送过去，这样无形中浪费了带宽，另外cookie还需要指定作用域，不可以跨域调用。

除此之外，Web Storage拥有setItem,getItem,removeItem,clear等方法，不像cookie需要前端开发者自己封装setCookie，getCookie。

但是Cookie也是不可以或缺的：Cookie的作用是与服务器进行交互，作为HTTP规范的一部分而存在，而Web Storage仅仅是为了在本地“存储”数据而生

sessionStorage、localStorage、cookie都是在浏览器端存储的数据，其中sessionStorage的概念很特别，引入了一个“浏览器窗口”的概念。sessionStorage是在同源的同窗口（或tab）中，始终存在的数据。也就是说只要这个浏览器窗口没有关闭，即使刷新页面或进入同源另一页面，数据仍然存在。关闭窗口后，sessionStorage即被销毁。同时“独立”打开的不同窗口，即使是同一页面，sessionStorage对象也是不同的。

Web Storage带来的好处：

减少网络流量：一旦数据保存在本地后，就可以避免再向服务器请求数据，因此减少不必要的数据请求，减少数据在浏览器和服务器间不必要地来回传递。
快速显示数据：性能好，从本地读数据比通过网络从服务器获得数据快得多，本地数据可以即时获得。再加上网页本身也可以有缓存，因此整个页面和数据都在本地的话，可以立即显示。
临时存储：很多时候数据只需要在用户浏览一组页面期间使用，关闭窗口后数据就可以丢弃了，这种情况使用sessionStorage非常方便。

6. 浏览器本地存储与服务器端存储之间的区别

其实数据既可以在浏览器本地存储，也可以在服务器端存储。

浏览器端可以保存一些数据，需要的时候直接从本地获取，sessionStorage、localStorage和cookie都由浏览器存储在本地的数据。

服务器端也可以保存所有用户的所有数据，但需要的时候浏览器要向服务器请求数据。

服务器端可以保存用户的持久数据，如数据库和云存储将用户的大量数据保存在服务器端。
服务器端也可以保存用户的临时会话数据。服务器端的session机制，如jsp的 session 对象，数据保存在服务器上。实现上，服务器和浏览器之间仅需传递session id即可，服务器根据session id找到对应用户的session对象。会话数据仅在一段时间内有效，这个时间就是server端设置的session有效期。

服务器端保存所有的用户的数据，所以服务器端的开销较大，而浏览器端保存则把不同用户需要的数据分布保存在用户各自的浏览器中。
浏览器端一般只用来存储小数据，而服务器可以存储大数据或小数据。
服务器存储数据安全一些，浏览器只适合存储一般数据。

7. sessionStorage 、localStorage 和 cookie 之间的区别

共同点：都是保存在浏览器端，且同源的。
区别：

cookie数据始终在同源的http请求中携带（即使不需要），即cookie在浏览器和服务器间来回传递。而sessionStorage和localStorage不会自动把数据发给服务器，仅在本地保存。cookie数据还有路径（path）的概念，可以限制cookie只属于某个路径下。
存储大小限制也不同，cookie数据不能超过4k，同时因为每次http请求都会携带cookie，所以cookie只适合保存很小的数据，如会话标识。sessionStorage和localStorage 虽然也有存储大小的限制，但比cookie大得多，可以达到5M或更大。
数据有效期不同，sessionStorage：仅在当前浏览器窗口关闭前有效，自然也就不可能持久保持；localStorage：始终有效，窗口或浏览器关闭也一直保存，因此用作持久数据；cookie只在设置的cookie过期时间之前一直有效，即使窗口或浏览器关闭。
作用域不同，sessionStorage不在不同的浏览器窗口中共享，即使是同一个页面；localStorage 在所有同源窗口中都是共享的；cookie也是在所有同源窗口中都是共享的。
Web Storage 支持事件通知机制，可以将数据更新的通知发送给监听者。
Web Storage 的 api 接口使用更方便。

8. sessionStorage与页面 js 数据对象的区别

页面中一般的 js 对象或数据的生存期是仅在当前页面有效，因此刷新页面或转到另一页面这样的重新加载页面的情况，数据就不存在了。
而sessionStorage 只要同源的同窗口（或tab）中，刷新页面或进入同源的不同页面，数据始终存在。也就是说只要这个浏览器窗口没有关闭，加载新页面或重新加载，数据仍然存在。

9. localStorage和sessionStorage操作

localStorage和sessionStorage都具有相同的操作方法，例如setItem、getItem和removeItem等

9.1 localStorage和sessionStorage的方法:

setItem存储value
用途：将value存储到key字段
用法：.setItem( key, value)
代码示例:

sessionStorage.setItem("key", "value"); 
localStorage.setItem("site", "js8.in");

getItem获取value
用途：获取指定key本地存储的值
用法：.getItem(key)
代码示例：

var value = sessionStorage.getItem("key"); 
var site = localStorage.getItem("site");

removeItem删除key
用途：删除指定key本地存储的值
用法：.removeItem(key)
代码示例：

sessionStorage.removeItem("key");
localStorage.removeItem("site");

clear清除所有的key/value
用途：清除所有的key/value
用法：.clear()
代码示例：

sessionStorage.clear(); 
localStorage.clear();

其他操作方法：点操作和[]
web Storage不但可以用自身的setItem,getItem等方便存取，也可以像普通对象一样用点(.)操作符，及[]的方式进行数据存储，像如下的代码：

var storage = window.localStorage; 
storage.key1 = "hello"; 
storage["key2"] = "world"; 
console.log(storage.key1); 
console.log(storage["key2"]);

localStorage和sessionStorage的key和length属性实现遍历
sessionStorage和localStorage提供的key()和length可以方便的实现存储的数据遍历，例如下面的代码：

var storage = window.localStorage; 
for (var i=0, len = storage.length; i  <  len; i++){     
     var key = storage.key(i);     
     var value = storage.getItem(key);     
     console.log(key + "=" + value); 
}

9.2 storage事件

storage还提供了storage事件，当键值改变或者clear的时候，就可以触发storage事件，如下面的代码就添加了一个storage事件改变的监听：

if(window.addEventListener){ 
    window.addEventListener("storage",handle_storage,false); 
}else if(window.attachEvent){
    window.attachEvent("onstorage",handle_storage); } 
function handle_storage(e){     
       if(!e){
          e=window.event;
       }
}

storage事件对象的具体属性如下表：

<table border="0" cellspacing="1" cellpadding="0">
<tr>
<th width="30">Property</th>
<th>Type</th>
<th>Description</th>
</tr>
<tr>
<td>key</td>
<td>String</td>
<td>The named key that was added, removed, or moddified</td>
</tr>
<tr>
<td>oldValue</td>
<td>Any</td>
<td>The previous value(now overwritten), or null if a new item was added</td>
</tr>
<tr>
<td>newValue</td>
<td>Any</td>
<td>The new value, or null if an item was added</td>
</tr>
<tr>
<td>url/uri</td>
<td>String</td>
<td>The page that called the method that triggered this change</td>
</tr>
</table>

10. Web Storage Demo

HTML5 Demos: Storage Web Storage Example

原文地址:彻底理解cookie,session,localStorage(附代码)