cookie（搞不懂Session、Cookie、Token有何关系和区别）

搞不懂Session、Cookie、Token有何关系和区别？

前段时间刚好大致的了解过这三者的区别。为了方便理解我们可以从传统的Session到Token的身份验证演变过程来理解Session、Cookie、Token之间的关系。

很久很久以前Web应用基本用于文档的浏览例如网络黄页。既然是浏览服务器也就不需要去记录具体用户在哪段时间里浏览了哪些文档每一次请求都是一个新的HTTP协议对服务器来说都是全新的这时候没有Session、Cookie、Token。

随着交互式Web应用的发展比如像购物等需要用户登录的网站。引出了一个问题那就是网站需要记录哪些用户登录了系统进行了哪些操作即要进行管理会话（什么是会话？简单的讲如果用户需要登录那么就可以简单的理解为会话如果不需要登录那么就是简单的连接。）比如不同用户将不同商品加入到自己的购物车中 也就是说必须将每个用户区分开。但因为HTTP请求是无状态的所以想出了一个解决办法那就是给每个用户发一个会话标识(Session id)简单的说就是给每个用户发一个既不重复又不容易被找到规律进行仿造的随机字符串以使每个用户收到的会话标识都不一样。 这样每次用户从客户端向服务端发起HTTP请求的时候把这个字符串给一起发送过来 服务端就可以区分开谁是谁了。那么客户端（浏览器）如何保存这个“身份标识”的呢？一般默认采用 Cookie（存储在浏览器目录中的文本文件） 的方式这个会话标识(Session id)会存在客户端的Cookie中。

虽然上面的方法解决了区分用户的问题但同时也引入了一个新的问题那就是每个用户（客户端）只需要保存自己的会话标识(Session id)而服务端则要保存所有用户的会话标识(Session id)。 当访问服务端的用户逐渐变多服务端那就需要存储成千上万甚至几千万个这对服务器说是一个难以接受的开销 。我们再举一个简单的例子假如服务端是由2台服务器组成的一个集群 小明通过服务器A登录了系统 那 Session id会保存在服务器A上 假设小明的下一次请求被转发到服务器B怎么办？ 服务器B可没有小明 的 Session id。

可能会有人讲如果使小明登录时始终在服务器A上进行登录（sticky session）岂不解决了这个问题？那如果服务器A挂掉怎么办呢？ 还是会将小明的请求转发到服务器B上问题仍然存在。

如此一来那只能做集群间的 Session 复制共享了 就是把 Session id 在两个机器之间进行复制如下图但这又对服务器的性能和内存提出了巨大的挑战。

因此又想到如果将所有用户的Session集中存储呢也就想到了缓存服务Memcached——由于 Memcached 是分布式的内存对象缓存系统因此可以用来实现 Session 同步。把Session id 集中存储到一台服务器上 所有的服务器都来访问这个地方的数据 如此就避免了复制的方式 但是这种“集万千宠爱于一身”使得又出现了单点故障的可能 就是说这个负责存储 Session 的服务器挂了 所有用户都得重新登录一遍 这是用户难以接受的。

那么索性将存储Session的服务器也设计为集群增加可靠性避免单点故障但无论如何Session 引发出来的问题似乎层出不穷。

于是有人开始思考 为什么服务端必须要保存 Session呢 只让每个客户端去保存不行吗？可是服务端如果不保存这些Session id 又将如何验证客户端发送的 Session id 的确是服务端生成的呢？ 如果不验证服务端无法判断是否是合法登录的用户对这里的问题是验证 session 只是解决这个验证问题的而产生的一个解决方案是否还有其它方案呢？——于是引出了基于Token 的身份验证。

例如 张三已经登录了系统服务端给他发一个令牌(Token) 里边包含了张三的 user id 后续张三再次通过 Http 请求访问服务器的时候 把这个 Token 通过 Http header 带过来不就可以了。

服务端只需要验证 Token是自己生成的而非伪造的。假如不验证任何人都可以伪造那么这个令牌(token)和 session id没有本质区别如何让别人伪造不了？那就对数据做一个签名（Sign）吧 比如说服务端用 HMAC-SHA256 加密算法再加上一个只有服务端才知道的密钥 对数据做一个签名 把这个签名和数据一起作为 Token 发给客户端 客户端收到 Token 以后可以把它存储起来比如存储在 Cookie（存储在浏览器目录中的文本文件）中由于密钥除了服务端任何其他用户都不知道 就无法伪造令牌（Token）。

这样一来服务端就可以不保存 Token 了 当张三把这个Token发给服务端时服务端使用相同的HMAC-SHA256 算法和密钥对数据再计算一次签名 与 Token 中的签名做个比较 如果两者相同说明张三已经登录过了 即验证成功。若不相同 那么说明这个请求是伪造的。

这样一来 服务端只需要生成 Token而不需要保存Token 只是验证Token就好了 也就实现了时间换取空间（CPU计算时间换取Session 存储空间）。没了Session id 的限制 当用户访问量增大 直接加机器就可以轻松地做水平扩展也极大的提高了可扩展性。

cookie和session关系？

cookie是某些网站为了辨别用户身份进行Session跟踪而储存在用户本地终端上的数据（通常经过加密）由用户客户端计算机暂时或永久保存的信息。

Session对象存储特定用户会话所需的属性及配置信息。这样当用户在应用程序的Web页之间跳转时存储在Session对象中的变量将不会丢失而是在整个用户会话中一直存在下去。

cookie 如何生成？

Cookie是Web服务器保存在用户硬盘上的一段文本。Cookie允许一个Web站点在用户的电脑上保存信息并且随后再取回它。信息的片断以‘名/值’对(name-value pairs)的形式储存。

举例来说一个Web站点可能会为每一个访问者产生一个唯一的ID然后以Cookie文件的形式保存在每个用户的机器上。

如果您使用IE浏览器访问Web您会看到所有保存在您的硬盘上的Cookie。它们最常存放的地方是：c:windowscookies(在Win 2000中则是C:Documents and Settings您的用户名Cookies——作者注)。

在我的机器上共有165个文件。每一个文件都是一个由“名/值”对组成的文本文件另外还有一个文件保存有所有对应的Web站点的信息。在这个文件夹里的每个Cookie文件都是一个简单而又普通的文本文件。

透过文件名您可以看到是哪个Web站点在您的机器上放置了Cookie（当然站点信息在文件里也有保存）。您也能双击打开每一个Cookie文件。