HttpSession 的运行原理

HttpSession 的运行原理（基于 Java Web）

HttpSession 是 Java Web 开发中用于在服务器端存储用户会话数据的机制，它的核心作用是跟踪用户状态（如登录信息、购物车数据等）。

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1. HttpSession 的基本概念

• 会话（Session）：指用户从访问网站到关闭浏览器（或超时）期间的一系列交互过程。

• Session ID ：服务器为每个会话分配的唯一标识符（通常是一个 JSESSIONID Cookie）。

• 存储位置 ：Session 数据默认存储在 服务器内存 中（Tomcat/Jetty等），也可以配置到 Redis、数据库等。

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2. HttpSession 的工作流程

（1）创建 Session

当客户端（浏览器）第一次访问服务器时：

1. 服务器检查请求是否携带 JSESSIONID Cookie。

2. 如果没有，则创建一个新的 Session，并生成唯一的 JSESSIONID

3. 服务器在响应头中返回 Set-Cookie: JSESSIONID=xxx，浏览器保存该 Cookie。

（2）后续请求携带 Session ID

浏览器在后续请求中会自动带上 JSESSIONID Cookie：

GET /home HTTP/1.1
Cookie: JSESSIONID=abc123

服务器根据 JSESSIONID 找到对应的 Session，并读取/写入数据。

（3）相关配置

在一些前后端分离的项目中，涉及跨域问题，这时如果想让会话携带Cookie等凭证，那么需要配置： withCredentials: true。withCredentials可以控制请求是否携带Cookie等凭证，同样的后端也需要设置。

前端代码实例：

fetch('http://api.example.com/login', {
  method: 'POST',
  credentials: 'include', // 等效于 withCredentials: true
  headers: { 'Content-Type': 'application/json' },
  body: JSON.stringify({ username: 'user', password: 'pass' })
});

后端代码：

Access-Control-Allow-Credentials: true
Access-Control-Allow-Origin: <具体域名>  

注意前后端都需要配置，否则也会报错

（3）Session 失效

Session 会在以下情况被销毁：

• 超时 ：session.setMaxInactiveInterval(1800)（30分钟无活动则失效）。

• 主动销毁 ：调用 session.invalidate()。

• 服务器重启（如果 Session 未持久化到外部存储）。

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3. HttpSession 的核心 API

方法	说明
request.getSession()	获取 Session（如果没有则创建）
request.getSession(false)	获取 Session（如果没有则返回 null）
session.getId()	获取 Session ID
session.setAttribute("key", value)	存储数据
session.getAttribute("key")	读取数据
session.removeAttribute("key")	删除数据
session.invalidate()	销毁 Session
session.setMaxInactiveInterval(seconds)	设置超时时间（秒）

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4. HttpSession 的底层实现

（1）Session 存储方式

• 默认 ：存储在 服务器内存 （Tomcat 使用 ConcurrentHashMap）。

• 分布式环境 ：使用 Redis 、数据库 或 Session 复制（如 Spring Session）。

（2）Session ID 的传递方式

• Cookie（默认）：

  Set-Cookie: JSESSIONID=abc123; Path=/; HttpOnly

• URL 重写（禁用 Cookie 时）：

  <a href="/home;jsessionid=abc123">Home</a>

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5. 代码示例

（1）存储 Session 数据

@GetMapping("/login")
public String login(HttpServletRequest request) {
    HttpSession session = request.getSession(); // 获取或创建 Session
    session.setAttribute("user", "张三"); // 存储数据
    session.setMaxInactiveInterval(1800); // 设置30分钟超时
    return "登录成功";
}

（2）读取 Session 数据

@GetMapping("/profile")
public String profile(HttpServletRequest request) {
    HttpSession session = request.getSession(false); // 不自动创建 Session
    if (session == null) {
        return "未登录";
    }
    String user = (String) session.getAttribute("user");
    return "当前用户: " + user;
}

（3）销毁 Session（退出登录）

@GetMapping("/logout")
public String logout(HttpServletRequest request) {
    HttpSession session = request.getSession(false);
    if (session != null) {
        session.invalidate(); // 销毁 Session
    }
    return "已退出登录";
}

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6. 常见问题

（1）Session 和 Cookie 的区别

	Session	Cookie
存储位置	服务器	浏览器
安全性	较高（数据在服务端）	较低（可能被篡改）
存储大小	较大（依赖服务器内存）	较小（一般 ≤4KB）
生命周期	可设置超时时间	可设置过期时间

（2）如何防止 Session 劫持？

• 使用 HTTPS 加密传输 JSESSIONID。

• 设置 HttpOnly 和 Secure 标志，防止 XSS 攻击：

  // Spring Boot 配置（application.properties）
  server.servlet.session.cookie.http-only=true
  server.servlet.session.cookie.secure=true

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7. 总结

1. HttpSession 用于在服务器端存储用户会话数据 ，依赖 JSESSIONID 标识用户。

2. 默认存储在内存，分布式环境可用 Redis 共享 Session。

3. 核心操作 ：setAttribute()、getAttribute()、invalidate()。

4. 安全建议 ：使用 HttpOnly + Secure Cookie，避免 Session 劫持。