Servlet API中的会话管理操作(基于Cookie与Session)

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未见花闻 发表于 2022/07/31 22:40:06 2022/07/31
【摘要】 本篇文章将介绍Servlet中的会话管理操作,前面在介绍HTTP的时候,我们已经说了Cookie与Session的基本原理,Cookie相当于就诊卡,就诊卡一刷得到的信息就相当于Session,Servlet对Cookie与Session有着很好的支持,可以实现会话的管理操作。

⭐️前面的话⭐️

本篇文章将介绍Servlet中的会话管理操作,前面在介绍HTTP的时候,我们已经说了Cookie与Session的基本原理,Cookie相当于就诊卡,就诊卡一刷得到的信息就相当于Session,Servlet对Cookie与Session有着很好的支持,可以实现会话的管理操作。

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🍒1.Cookie与Session

🍇1.1回顾与理解Cookie与Session

通过学习HTTP,我们知道HTTP协议是“无状态”协议,这里的“无状态”指的是默认情况下 HTTP 协议的客户端和服务器之间的当次通信, 和下次通信之间没有直接的联系,但是在实际开发中是需要建立起来联系的,比如一个网站的登录,在生活中,我们登录一次网站后,再退出网站后,再次登录网站,我们会发现并不需要再次输入账号密码登录,网站会自动地帮助我们登录。

为了实现类似这种网站的自动登录,在用户第一次输入账号密码登录的时候,服务器会创建一个Session会话来保存当前用户的数据和信息,和生成一个Cookie,Cookie里面含有该Session里面的一些关键身份信息,服务器会将这个Cookie作为响应给客户端,客户端或者说是浏览器就会将这个Cookie储存起来,当下一次登录时,浏览器发送请求的时候就会带上这个Cookie,服务器收到请求后会去获取请求中的Cookie列表,并去查询服务器中是否存在对应的Session,如果存在就会自动登录,不用用户输入账号与密码,否则需要用户输入账号密码进行登录。

打个比方来说,去医院看病需要先挂号,如果你没有当前医院的就诊卡,就会为你新办理一个就诊卡,这个就诊卡里面含有你的一些关键身份信息,并且会在医院的服务器上新建一个档案,得到这个就诊卡,你就可以在该医院的各个科室进行刷卡,如果你之前在这个医院有就诊记录,你一刷卡就可以查询到你所有在当前医院的就诊信息。
上面的这个就诊卡就相当于这里的Cookie,上面有你最基本的身份信息,在医院服务器上所储存有关你的详细信息,就相当于一个会话,也就是一个Session,当然服务器上不止你一个人的Session,它包含很多用户的信息。

这个Cookie与Session机制最主要的作用就是用来识别用户的身份信息。

🍇1.2Servlet会话管理操作

HttpServletRequest类中,可以使用getSession来获取或创建会话与getCookies可以获取请求中的Cookie列表。

方法 描述
HttpSession getSession() 在服务器中获取会话. 参数如果为 true, 则当不存在会话时新建会话; 参数如果为 false, 则当不存在会话时返回 null
Cookie[] getCookies() 返回一个数组, 包含客户端发送该请求的所有的 Cookie 对象. 会自动把Cookie 中的格式解析成键值对.

对于getCookies方法,由于Cookie能够任意自定义键值对,如果想要获取一般的键值对,可以使用该方法获取,但是如果想要获取特殊的键值对,如SessionId,可以通过getSession直接获取,没必要通过getCookies方法的途径来获取,因为getSession方法它自动帮助我们获取了SessionId

调用getSession方法所做的事情:

创建会话:

  • 第一步,获取cookie里面的sessionId字段,相当于会话标识。
  • 第二步,判断是否在服务器上存在。
  • 第三步,如果不存在,则创建一个新的HttpSession对象,并生成一个新的sessionId
  • 第四步,接下来就会以新生成的sessionId作为key,生成的HttpSession对象作为value,以键值对形式储存到类似与哈希表的结构中。
  • 第五步,返回响应,将sessionId通过set-Cookie字段返回给浏览器,这样浏览器就得到了sessionId,浏览器就可以将SessionId保存到Cookie中了。

获取会话:

  • 第一步,获取cookie里面的sessionId字段,相当于会话标识。
  • 第二步,判断是否在服务器上存在。
  • 第三步,直接查询HttpServlet对象,找到直接作为响应返回给客户端。

关于HttpSession
这个对象本质上也是一个键值对的形式,并且允许程序员在对象中储存任意的键值对数据,但是key必须是String, value随意。

HttpSession里面的每一个键值对称为属性(Attribute),该类中提供了两个方法可以用来获取该对象中的属性和储存属性(键值对)。

方法 描述
Object getAttribute(String name) 该方法返回在该 session 会话中具有指定名称的对象,如果没有指定名称的对象,则返回 null.
void setAttribute(String name, Object value) 该方法使用指定的名称绑定一个对象到该 session 会话
boolean isNew() 判定当前是否是新创建出的会话

Cookie类常用方法
Cookie对象包含了两个属性,一个是name,另一个是value,而在请求中是以键值对的形式储存的,服务器收到请求后会将键值对形式的cookie转换为Cookie对象。

方法 描述
String getName() 该方法返回 cookie 的名称。名称在创建后不能改变。(这个值是 Set-Cooke 字段设置给浏览器的)
String getValue() 该方法获取与 cookie 关联的值
void setValue(String newValue) 该方法设置与 cookie 关联的值。

在响应中添加Cookie
我们可以通过HttpServletResponse类中的addCookie方法来在响应中添加Cookie,它会作为HTTP响应中set-Cookie字段来进行表示。

方法 描述
void addCookie(Cookie cookie) 把指定的 cookie 添加到响应中.

🍒2.常见案例实现

首先我们先得创建Maven文件,引入依赖,创建必要的路径,这些过程在之前介绍Servlet使用已经详细介绍了,这里就不再进行赘述了,我们的重点是前端与后端交互过程的实现。

🍇2.1登录逻辑的实现

我们经常上网查询一些网站什么的,很多网站都会让你先登录,才能使用其中的一些功能,登录完成之后,一般都会跳到一个主页网站,下面我们就来简单地实现一下这一套逻辑。

第一步,约定前后端接口。
我们需要实现两套交互逻辑,一是登录跳转,二是获取主页。
登录跳转约定:
约定使用POST请求,响应采用302重定向。
01
获取主页约定:
采用GET请求,响应返回一个页面。
02
第二步,编写前端交互页面
我们的重点是来学习登录的逻辑,因此登录的界面不需要很好看很复杂,只要能够有两个输入框和一个提交按钮让我们输入账号密码就行。目标页面如下:

1
前面我们约定了登录的跳转采用post请求,由于场景很简单,我们直接使用form表单构造post请求就可以了。

<!DOCTYPE html>
<html lang="ch">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>login</title>
</head>
<body>
    <form action="login" method="post">
        <input type="text" name="username">
        <input type="password" name="password">
        <input type="submit" value="登录">
    </form>
</body>
</html>

其中input标签的name属性就对应键值对的key,输入的内容就对应键值对的value

第三步,编写后端处理代码

对于登录跳转页面post请求处理思路如下:

  • 从请求中获取账号与密码。
  • 验证账号与密码。
  • 如果验证通过,创建会话,并将username数据加入到会话中,当然还可以加入其它的属性,比如主页被访问的次数,创建好会话后,重定向到主页index
  • 如果验证不通过,告知登录失败即可。
import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.annotation.WebServlet;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import javax.servlet.http.HttpSession;
import java.io.IOException;

@WebServlet("/login")
public class LoginServlet extends HttpServlet {
    @Override
    protected void doPost(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
        req.setCharacterEncoding("utf8");
        resp.setCharacterEncoding("utf8");
        //获取用户账号
        String username = req.getParameter("username");
        String password = req.getParameter("password");
        //验证账户
        //验证按照正常流程应该从数据库读数据,但是为了便于演示登录的逻辑,我们直接将账号密码写死
        //假设正确的账号与密码是 zhangsan 123
        if ("zhangsan".equals(username) && "123".equals(password)) {
            //登录成功
            //创建会话,为后续需登录的页面做准备
            HttpSession httpSession = req.getSession(true);
            httpSession.setAttribute("username", username);
            //初始情况下设置登录次数
            httpSession.setAttribute("count", 0);
            //跳转到目标页面index
            resp.sendRedirect("index");
        } else {
            //登录失败
            resp.getWriter().write("登录失败!");
        }
    }
}

获取主页的get请求处理思路:

  • 获取会话。
  • 取出会话信息,将主页返回次数加1并写回到会话信息中。
  • 返回一个简单的页面。
import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.annotation.WebServlet;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import javax.servlet.http.HttpSession;
import java.io.IOException;

@WebServlet("/index")
public class IndexServlet extends HttpServlet {

    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
        //返回一个主页
        //获取会话,参数必须是false
        HttpSession httpSession = req.getSession(false);
        //取出会话信息
        String username = (String) httpSession.getAttribute("username");
        Integer cnt = (Integer) httpSession.getAttribute("count");
        //访问次数加1
        cnt++;
        //写回到会话中
        httpSession.setAttribute("count", cnt);

        //构造页面。我们简单构造一下就好
        resp.setContentType("text/html; charset=utf8");
        resp.getWriter().write("<h3>欢迎您!" + username + "</h3> <h4>这个主页已经被访问了" + cnt + "次</h4>");
    }
}

抓包结果:
111
第一次交互,浏览器从服务器上拿到登录页面。
第二次交互,浏览器给服务器一个登录请求,服务器返回响应,重定向页面。
第三次交互,浏览器收到302重定向响应后,再次向服务器发起请求,访问主页。

效果演示:

2
3
123

🍇2.2上传文件

上传文件时,前端需要使用到form表单,表单中需要使用一种特殊的类型,叫做form-data类型。

提交文件的时候,浏览器会把文件以form-data的格式构造到Http请求中,服务器可以通过getPart方法来取的Part对象(文件),再通过Part对象就能够获取到文件信息了。

方法 描述
Part getPart(String name) 获取请求中给定 name 的文件
Collection<Part> getParts() 获取所有的文件

Part类常用方法:

方法 描述
String getSubmittedFileName() 获取提交的文件名
String getContentType() 获取提交的文件类型
long getSize() 获取文件的大小
void write(String path) 把提交的文件数据写入磁盘文件

上传文件的请求采用post请求,使用form表单构造post请求,我们来实现将一个文件上传到本机的一个目录下。

前端交互页面:
1

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>file</title>
</head>
<body>
    <form action="upload" method="post" enctype="multipart/form-data">
        <input type="file" name="myfile">
        <input type="submit" value="提交">
    </form>

</body>
</html>

后端处理代码:

基本实现思路:

  • 从请求中获取Part对象。
  • 调用Part对象的一些方法,获取文件信息,在磁盘写文件等。
  • 返回响应。
  • 加上@MultipartConfig注解,不然会出错。
import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.annotation.MultipartConfig;
import javax.servlet.annotation.WebServlet;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import javax.servlet.http.Part;
import java.io.IOException;

@MultipartConfig
@WebServlet("/upload")
public class UploadServlet extends HttpServlet {

    @Override
    protected void doPost(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
        //获取Part对象
        Part part = req.getPart("myfile");
        //输出文件信息
        //文件名
        System.out.println("文件名:" + part.getSubmittedFileName());
        //文件类型
        System.out.println("文件类型:" + part.getContentType());
        //文件大小
        System.out.println("文件大小:" + part.getSize());
        //将文件写入磁盘
        part.write("D:\\gtee\\Java代码\\github\\Login\\src\\main\\webapp\\上传.png");
        //返回响应
        resp.setContentType("text/html; charset=utf8");
        resp.getWriter().write("上传成功!");
    }
}

效果演示:
1
2

3
4
看看我们的目标目录上有没有上传的图片。

5
发现我们上传的文件已经拷贝到我们所写的磁盘位置上了,我们上传的文件会储存在响应的body部分,在这个body中,会使用一段随机的字符串作为标志,表示文件的开始与结束。


下期预告:表白墙小项目

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