Session实现机制以及和Cookie的区别?

本文阐述了HTTP无状态的挑战,介绍了Cookie和Session的诞生原因,重点讲解了Session的实现机制,包括使用Cookie关联客户端与服务器会话,以及Cookie被阻止时的应对策略。最后对比了Cookie和Session的差异,涵盖了存储位置、内容类型和持久性等方面。

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1、为什么有Session和Cookie

根据早期的HTTP协议,每次request-reponse时,都要重新建立TCP连接。TCP连接每次都重新建立,所以服务器无法知道上次请求和本次请求是否来自于同一个客户端。因此,HTTP通信是无状态的。服务器认为每次请求都是一个全新的请求,无论该请求是否来自同一地址。

但是这也带来了问题,假如不使用Session或Cookie,那么就意味着假如你登录了某个购物网站,你的每次请求因为无状态,购物网站的服务器都无法判断你的身份和登陆与否,意味着为了保持登陆你必须浏览某个商品时登陆一次,浏览另一个商品又要登陆一次。

这种用户体验谁还愿意上购物网站?于是出现了Cookie,它把少量的用户信息存储在用户自己电脑上,因为它在同一个域名下是全局的,所以用户访问时,服务器就可以从该域名下任意页面读取Cookie中的信息,以判断登陆状态。

但Cookie存在用户端,存储尺寸也有大小限制,用户自身还可以禁用,甚至可见并修改,安全性极差。为了安全,又能方便地读取全局信息,于是出现了新的存储会话机制,Session。

2、Session们谁是谁的谁(实现机制)

有了Session,就能让用户在一次会话中的多次HTTP请求产生关联,让多个页面都能读取到Session域里面的值。Session信心存放在服务器端,也很好地解决了安全问题。

但是同样有疑问,若干客户端和服务器连接,服务器会为每个客户端的一次会话创建一个会话对象Session,如何区分哪个Session对应的是哪个客户端呢?

答案是,多数容器是采用Cookie机制来实现Session机制,也就是说,利用Cookie来保存 “客户端” 和 “服务器里会话对象” 之间的对应关系。

使用Cookie实现会话机制的过程是:

当容器创建一个新的HttpSession对象后,会生成一个随机数,称之为会话ID,并将ID值封装成一个名为JSESSIONID的Cookie,返回给客户端;

之后的请求,在调用request.getSession方法获得会话对象时,容器会先从request中获取JSESSIONID的值,根据值查找到对应的会话对象,返回使用;

如果没有获得JSESSIONID值,则容器认为当前请求没有相关联的会话对象,会重复第一步进行生成。

Cookie被阻止的处理

Cookie在浏览器设置是可以被阻止的,那么根据其Session的实现机制,如果Cookie被禁用,那么Session也会受到影响。

Cookie被阻止,那么根据其实现机制,则找不到JSESSIONID的Cookie,会认为是首次登陆,所以无法利用Session保持用户的登陆状态。

解决办法:强制把JSESSIONID传递给相关资源

Java Servlet API 中提出了跟踪Session的另一种机制,如果客户端浏览器不支持Cookie,容器可以重写客户请求的URL,把JSESSIONID添加到 URL信息中。

HttpServletResponse接口提供了重写 URL 的方法:public String encodeURL(String url)

先判断当前的Web组件是否启用Session,如果没有启用Session,直接返回参数url

如果启用Session,再判断客户端浏览器是否支持Cookie

如果支持Cookie,直接返回参数url

如果不支持Cookie,就在参数url中加入JSESSIONID信息,然后返回修改后的url

Cookie和Session的区别

都是保存用户信息,不同在于Session存储在服务器端,Cookie是存储在客户端

Session中可以保存任意对象,Cookie只能保存字符串

Session随会话结束而关闭,Cookie可以长期保存在客户端硬盘上,也可以临时保存在浏览器内存中

Session用来保存重要信息,Cookie用来保存不重要的用户信息

<think>好的,我现在需要帮助用户理解JWT TokenSession认证机制区别及原理。首先,我得回忆一下这两个认证机制的基本概念工作流程。 根据引用内容,Session认证是基于服务器存储的,用户登录后,服务器生成Session ID并存储在内存或数据库里,然后通过Cookie返回给客户端。之后的每次请求,客户端都会带上这个Session ID,服务器通过它来验证用户身份。而JWT Token则是无状态的,服务器生成一个包含用户信息签名的Token,客户端保存这个Token并在请求时携带,服务器验证签名内容即可,不需要存储会话信息。 接下来需要整理它们的区别。首先是存储位置,Session在服务器端,JWT在客户端。然后是扩展性,JWT更适合分布式系统,因为不需要共享Session存储。安全性方面,JWT如果被截获可能被滥用,而Session可以通过服务器端及时废止。网络开销方面,JWT的Token可能比Session ID大,增加带宽消耗。状态管理上,Session是有状态的,JWT是无状态的。 还要注意引用中的观点,比如引用4提到JWT的不安全性,比如无法主动废止,而引用5指出JWT是跨域认证的解决方案,适合分布式场景。需要把这些点综合起来,对比两者的优缺点。 用户可能关心实际应用中的选择,比如什么时候用Session,什么时候用JWT。比如在需要高扩展性的分布式系统中,JWT可能更适合;而在需要严格安全控制、需要即时废止用户权限的场景,Session可能更合适。 另外,引用2提供了Shiro整合SessionJWT的示例,说明实际应用中可能需要同时支持多种认证方式,这也是一个值得提及的点。 现在需要确保回答结构清晰,分点比较原理区别,然后总结优缺点适用场景。同时,根据用户要求,生成相关问题,可能涉及安全性、实现方式、优化等。</think>### JWT Token 与 Session 认证机制区别及原理比较 #### 1. **存储位置与状态管理** - **Session 认证** - **原理**:用户登录后,服务器生成唯一的 Session ID 并存储在服务器端(如内存、Redis 或数据库),同时通过 Cookie 返回给客户端。后续请求中,客户端携带 Session ID,服务器通过比对存储的会话数据验证身份[^1][^4]。 - **状态**:**有状态**,服务器需维护会话信息。 - **示例**: ```text 用户登录 → 生成 Session ID(服务器存储) → 返回 Session ID 至客户端 → 客户端后续请求携带 Session ID ``` - **JWT Token 认证** - **原理**:服务器生成包含用户信息(头部、载荷、签名)的 JSON Web Token,客户端保存 Token 并在请求时携带(如 Header)。服务器仅需验证签名 Token 有效性,无需存储会话信息[^3][^5]。 - **状态**:**无状态**,服务器不存储 Token。 - **示例**: $$ \text{Token} = \text{Base64(Header)}.\text{Base64(Payload)}.\text{Signature} $$ #### 2. **安全性对比** - **Session** - **优点**:可主动废止会话(如用户退出时删除 Session 或强制过期)[^4]。 - **缺点**:依赖 Cookie 传输 Session ID,需防范 CSRF 攻击。 - **JWT** - **优点**:通过签名防篡改,支持跨域认证。 - **缺点**:Token 一旦泄露,在有效期内可能被滥用;需依赖额外机制(如黑名单)实现主动废止[^4]。 #### 3. **扩展性与性能** - **Session** - **扩展瓶颈**:分布式系统中需共享 Session 存储(如 Redis 集群),增加架构复杂度。 - **性能**:每次请求需查询会话存储,可能引入延迟。 - **JWT** - **扩展性**:天然适合分布式系统,无需会话存储共享。 - **性能**:验证签名计算可能消耗 CPU,但避免了存储查询。 #### 4. **适用场景** - **Session 更适合**: - 需要严格会话控制的场景(如金融系统)。 - 单机或会话存储易维护的环境。 - **JWT 更适合**: - 跨域认证(如微服务、第三方登录)。 - 无状态 API 设计(如 RESTful 服务)[^2]。 #### 5. **代码示例(JWT 签发与验证)** ```python # 使用 PyJWT 库生成 Token import jwt secret_key = "your-secret-key" payload = {"user_id": 123, "exp": 1620000000} # 生成 Token token = jwt.encode(payload, secret_key, algorithm="HS256") # 验证 Token try: decoded = jwt.decode(token, secret_key, algorithms=["HS256"]) except jwt.ExpiredSignatureError: print("Token 已过期") ``` --- ### 总结对比表 | **维度** | **Session** | **JWT** | |----------------|---------------------------------|----------------------------------| | **存储位置** | 服务器端 | 客户端 | | **状态管理** | 有状态 | 无状态 | | **扩展性** | 依赖共享存储 | 天然支持分布式 | | **安全性** | 可主动废止 | 需额外机制废止 | | **网络开销** | 传输 Session ID(较小) | 传输完整 Token(较大) | --- §§ 1. JWT 如何实现 Token 的主动废止? 2. 如何防止 JWT Token 被截获后的重放攻击? 3. 在微服务架构中,Session JWT 应如何选择? 4. JWT 的签名算法(如 HS256 RS256)有何区别? 5. 如何优化 Session 在分布式系统中的存储性能? [^1]: 引用1 [^2]: 引用2 [^3]: 引用3 [^4]: 引用4 [^5]: 引用5
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