真正“搞”懂HTTP协议09之这个饼干不能吃

我们在之前的文章中介绍HTTP特性的时候聊过，HTTP是无状态的，每次聊起HTTP特性的时候，我都会回忆一下从前辉煌的日子，也就是互联网变革的初期，那时候其实HTTP不需要有状态，就是个浏览页面，没有什么需要记录信息的地方，所以无状态完全符合当时的场景。

另外，无状态也给HTTP带来了不少的好处，正是因为无状态，这样服务器就没有状态差异，就可以很轻易的组成集群，当然，缺点就是无法支持需要记录状态的事务。为了解决这个缺点，Cookie就出现了。

一、这个饼干是什么？

Cookie的核心作用，其实就是让HTTP拥有记忆的能力，虽然服务器记不住，但是服务器可以根据HTTP提供的信息来做出相应的逻辑和判断。你大概可以这样理解，相当于服务器给每一个客户端都贴上了一个小纸条，当服务器把纸条设置好后，会发送给客户端，客户端每次传输HTTP数据的时候，就会把这个小纸条带上发给服务器，服务器就可以见人下菜碟了。

二、小饼干是怎么工作的？

关于Cookie的相关规范，并不在RFC2616或者RFC7230中，而是在RFC6265中，这份规范针对Cookie做了独立、详细的介绍。

Cookie的工作过程主要应用到了两个字段：响应头字段Set-Cookie 和请求头字段Cookie。

当客户端像服务器第一次请求资源的时候，服务器会使用Set-Cookie来给客户端贴上一个标签，格式就是"key=value"这样，随着响应报文一起发送给浏览器。这样浏览器在下一次发送请求的时候会自动带上cookie数据，服务器发现欸？这次请求有Cookie，就知道不是首次请求，然后识别Cookie，为该用户提供个性化的服务。

当然，我们还可以使用多个Set-Cookie字段，来设置多个数据，让客户端携带更多的有用的信息。

要注意的是，Cookie与操作系统无关，是浏览器绑定的，当你换了浏览器，实际上相当于一个新的初次请求。

三、Cookie的属性

我们现在知道了，Cookie其实就是服务器委托客户端存储的一些数据，通常这些数据都是用来记录用户的关键信息。那么就需要一些额外的手段来保证Cookie的安全，这些手段就是Cookie的属性。我们下面就来看一下这些常用的有关于Cookie的属性有哪些。

首先，我们可以通过Expires 和 Max-Age 设置Cookie的有效期，"Expires "俗称"过期时间"，用的是绝对时间点，可以理解为"截止日期"（deadline）。"Max-Age "用的是相对时间，单位是秒，浏览器用收到报文的时间点再加上 Max-Age，就可以得到失效的绝对时间。这两者可以同时出现，两者的失效时间可以一致，也可以不一致，但浏览器会优先采用 Max-Age 计算失效期。

其次，我们还可以设置Cookie的作用域，"Domain "和"Path"指定了 Cookie 所属的域名和路径，浏览器在发送 Cookie 前会从 URI 中提取出 host 和 path 部分，对比 Cookie 的属性。如果不满足条件，就不会在请求头里发送 Cookie。

使用这两个属性可以为不同的域名和路径分别设置不同的Cookie，比如/a用一个Cookie，/b用另外一个Cookie，当然通常都是一个"/"就完事了。

最后，我们要考虑的就是Cookie的安全性了，前端的同学们肯定知道，Cookie可以通过document.cookie获取，这样就导致了安全隐患，可能会导致XSS也就是跨站脚本攻击，从而窃取数据。HttpOnly属性就会告诉浏览器，此Cookie只能通过浏览器传输，禁止其它方式的访问，浏览器就会禁止任何API对cookie的访问，从而避免了XSS攻击。

再有，SameSite 属性可以防范"跨站请求伪造"（XSRF）攻击，设置成"SameSite=Strict "可以严格限定 Cookie 不能随着跳转链接跨站发送，而"SameSite=Lax"则略宽松一点，允许 GET/HEAD 等安全方法，但禁止 POST 跨站发送。

还有一个属性叫"Secure"，表示这个 Cookie 仅能用 HTTPS 协议加密传输，明文的 HTTP 协议会禁止发送。但 Cookie 本身不是加密的，浏览器里还是以明文的形式存在。

四、Cookie的应用场景

其实Cookie最常见的应用场景就是身份识别，保存用户的登录信息，实现会话事务。

另一个常见的场景就是广告追踪，你上网的时候肯定看过很多的广告图片，这些图片背后都是广告商网站（例如 Google），它会"偷偷地"给你贴上 Cookie 小纸条，这样你上其他的网站，别的广告就能用 Cookie 读出你的身份，然后做行为分析，再推给你广告。这种 Cookie 不是由访问的主站存储的，所以又叫"第三方 Cookie"（third-party cookie）。如果广告商势力很大，广告到处都是，那么就比较"恐怖"了，无论你走到哪里它都会通过 Cookie 认出你来，实现广告"精准打击"。为了防止滥用 Cookie 搜集用户隐私，互联网组织相继提出了 DNT（Do Not Track）和 P3P（Platform for Privacy Preferences Project），但实际作用不大。

五、例子

我们先来看看简单的Cookie设置。代码也很简单：

arduino 复制代码

res.setHeader("Set-Cookie", ["age=13", "name=zaking"]);

注意，如果你要设置多个Cookie的话，第二个参数要是个数组，我们看下效果：

这是第一次请求，然后我们刷新下页面：

你就能看到请求头中带上了cookie，我们还可以给每个cookie设置它的作用域和失效时间：

arduino 复制代码

res.setHeader("Set-Cookie", [
  "age=13; path=/; max-age=5",
  "name=zaking; path=/set-cookie; max-age=10",
  "hide=true; path=/else; max-age=1000",
]);

记得实验效果之前把上一次的cookie清空噢。然后我们看上面的代码，path限制了路径，所以当我们访问/set-cookie的页面的时候，其实只会有两个cookie，一个有效时间5秒，一个10秒。大家可以自己试下哦：

过了这个时间之后，你会发现一个Cookie都没有了。Cookie的属性中还有一个限制作用域的属性，叫做Domain，这个我就不试了，大家可以自行尝试一下噢。接下来我们看下，我们在页面中通过document.cookie来获取Cookie：

xml 复制代码

<body>
  Cookie
</body>
<script>
  console.log(document.cookie);
</script>

就这么简单，重启服务刷新页面后，可以看到控制台打印出了作用域范围内的Cookie。

我们加个HttpOnly再看看：

arduino 复制代码

res.setHeader("Set-Cookie", [
  "age=13; path=/; max-age=5",
  "name=zaking; path=/set-cookie; max-age=10;HttpOnly",
  "hide=true; path=/else; max-age=1000",
]);

结果就只剩下age了，完全符合我们的预期。

那么例子就到这里啦，还有一些我没写出来噢，比如SameSite和Secure。其实也并不复杂，我就是懒得写了。

六、总结

Cookie其实是有大名的，叫做Magic Cookie，意思是不透明的数据，跟饼干没啥关系噢。早期的Cookie都是存在磁盘上的文本文件，现在基本上是使用数据库存储，比如sqlite，存储的大小有一定的限制，是4k。

如果不指定Cookie生效时间，则会在浏览器关闭后失效，也叫做会话Cookie。历史上还有Set-Cookie2和Cookie2这样的字段，但是现在没用了。