一文读懂 HTTP Cookies

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引言

HTTP cookies，通常简称为"cookies"，在网页开发中已经存在了相当长的时间。然而，尽管它们很常用，但许多人对它们的理解仍然存在一些误解，比如将其误认为间谍软件或病毒。其实，cookies 本质上是非常重要的，尤其是在 Web 开发中，如果没有 cookies 或类似的替代品，许多我们熟知的网络应用将无法正常运作。

Cookies 的起源

早期 Web 发展中的一个主要问题是如何管理状态。服务器无法识别两次请求是否来自同一浏览器。为了解决这个问题，开发人员尝试通过页面插入一个标识符，并要求下次请求时将该标识符一起发送回来。早期的解决方案包括在表单中隐藏字段或通过 URL 的查询字符串传递标识符，但这些方法过于繁琐，且容易出错。

1994 年，Netscape 的员工 Lou Montulli 提出了将"magic cookies"的概念应用到 Web 通信中，并成功解决了早期购物车系统的状态管理问题。这也是我们今天在几乎所有购物网站中看到购物车的起源。Montulli 的最初规范为 cookies 的工作方式提供了基础，并最终被 RFC 2109 规范化，后续演变为 RFC 2965。Netscape Navigator 自第一个版本起就支持 cookies，而今天的所有浏览器也都支持它。

什么是 Cookie？

简单来说，cookie 是浏览器在用户设备上存储的小型文本文件。它们是纯文本，包含一些数据信息，并没有可执行的代码。一个网页或服务器可以通过特定的指令要求浏览器存储这些信息，并在后续的请求中根据设定的规则发送回去。服务器通过这些 cookies 来识别不同的用户。例如，许多需要登录的网站会在用户登录后设置一个 cookie，只要这个 cookie 存在且有效，用户可以在站内自由导航。

Cookie 的创建

服务器通过发送 Set-Cookie HTTP 头来指示浏览器存储 cookie。该头的格式如下：

Set-Cookie: 值[; expires=日期][; domain=域名][; path=路径][; secure]

最常见的格式是 name=value，即名称和值的键值对。当 cookie 创建后，浏览器会在符合设定条件的请求中，将 cookie 的值通过 Cookie 头发送回服务器，例如：

Cookie: 值

当存在多个 cookie 时，它们通过分号和空格分隔：

Cookie: value1; value2; name1=value1

Cookie 编码

关于 cookie 值的编码存在一些误解。许多人认为 cookie 必须进行 URL 编码，实际上并非如此。根据最初的规范，只有分号、逗号和空白字符需要编码，URL 编码虽然可以使用，但并不是强制要求。然而，几乎所有的实现都对 cookie 值进行了一些形式的 URL 编码。

Cookie 的选项

Set-Cookie 头中除了值，还可以包含一些其他的可选参数。这些参数定义了 cookie 的行为和生命周期。

expires 选项

expires 用来设定 cookie 的过期时间，格式为 Wdy, DD-Mon-YYYY HH:MM:SS GMT。例如：

Set-Cookie: name=example; expires=Sat, 02 May 2025 23:38:25 GMT

如果没有设置 expires，则 cookie 为会话 cookie，即浏览器关闭时，cookie 会自动删除。

domain 选项

domain 选项指定了 cookie 适用的域名范围。默认情况下，cookie 的域为创建它的主机名。通过设置 domain，可以使 cookie 适用于更多的子域。例如：

Set-Cookie: name=example; domain=nczonline.net

这样一来，nczonline.net 及其所有子域都会发送该 cookie。

path 选项

path 选项指定了请求 URL 中的路径匹配规则。只有在路径匹配时，cookie 才会发送。例如：

Set-Cookie: name=example; path=/blog

这表示 /blog 及其所有子路径都会发送该 cookie。

secure 选项

secure 选项是一个标志，表示该 cookie 只能通过 HTTPS 发送，确保 cookie 不会通过不安全的连接传输。例如：

Set-Cookie: name=example; secure

Cookie 的生命周期和管理

cookie 的生命周期由 Set-Cookie 头中的选项决定。任何带有相同名称、域和路径的 cookie 都会被更新。如果更改了其中任何一个属性，则会创建一个全新的 cookie。要删除一个 cookie，可以通过设置过期时间为过去的日期。例如：

Set-Cookie: name=example; expires=Thu, 01 Jan 1970 00:00:00 GMT

JavaScript 中的 Cookie 操作

通过 document.cookie 属性，JavaScript 可以创建、修改和删除 cookies。设置一个 cookie 时，格式和 Set-Cookie 头类似：

document.cookie = "name=example; domain=nczonline.net; path=/";

当读取 document.cookie 时，返回的格式为 Cookie 头中的值，并需要手动解析。需要注意的是，通过 JavaScript 不能读取 HttpOnly 标志的 cookie。

HTTP-Only Cookies

HttpOnly 是一个特殊的标志，最早由微软在 Internet Explorer 6 SP1 中引入，旨在防止 cookie 被 JavaScript 访问，提升安全性，避免跨站脚本攻击。现在，主流浏览器如 Firefox、Opera 和 Chrome 都支持这个选项。设置方式如下：

Set-Cookie: name=example; HttpOnly

结语

虽然 cookies 的概念已经有了十多年的历史，但它依旧是 Web 开发中不可或缺的一部分。本篇文章介绍了 cookies 的基础知识和使用方法，并探讨了如何通过浏览器和服务器进行有效的 cookie 管理。在未来的文章中，我们还会进一步讨论 cookies 的安全性及其相关的最佳实践。

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参考资料： Zakas, Nicholas C.《HTTP cookies explained》