Cookie和Session详解

一、Cookie

Cookie的由来
大家都知道HTTP协议是无状态的。简单来讲，HTTP要求浏览器对服务器的请求，每一个请求，对于服务器而言，都是新的请求服务器，并不知道浏览器是谁。状态可以理解为客户端和服务器在某次会话中产生的数据，那无状态的就以为这些数据不会被保留。会话中产生的数据又是我们需要保存的，也就是说要“保持状态”。因此Cookie就是在这样一个场景下诞生。

什么是Cookie（原理）
Cookie是key-value结构，类似于一个python中的字典。Cookie是由服务器创建，通过响应发送给客户端的一个键值对。客户端会保存Cookie，并会标注出Cookie的来源（哪个服务器的Cookie）。当客户端下一次向服务器发出请求时，会自动携带这些键值对，把所有这个服务器Cookie包含在请求中发送给服务器，这样服务器就可以识别客户端了！

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不同浏览器之间是不共享Cookie的。也就是说在你使用IE访问服务器时，服务器会把Cookie发给IE，然后由IE保存起来，当你在使用FireFox访问服务器时，不可能把IE保存的Cookie发送给服务器；
服务器有权利向浏览器写入cookie。一旦写入cookie，那么下次访问，会带着cookie去访问服务器；
如果服务器端发送重复的Cookie那么会覆盖原有的Cookie，例如客户端的第一个请求服务器端发送的Cookie是：Set-Cookie: a=A；第二请求服务器端发送的是：Set-Cookie: a=AA，那么客户端只留下一个Cookie，即：a=AA；
在谷歌浏览器，京东、淘宝、百度各个网站都有自己对应的cookie。例如设置了京东的cookie，可以访问京东的任何url；

会话路径技术使用Cookie或session完成
　　我们知道HTTP协议是无状态协议，也就是说每个请求都是独立的！无法记录前一次请求的状态。但HTTP协议中可以使用Cookie来完成会话跟踪！在Web开发中，使用session来完成会话跟踪，session底层依赖Cookie技术.

查看Cookie

发送第一次请求成功后, 以后每次请求都会在请求头部携带cookie

Cookie规范

Cookie大小上限为4KB；
一个服务器最多在客户端浏览器上保存20个Cookie；
一个浏览器最多保存300个Cookie；

上面只是HTTP的Cookie规范，但如今，一些浏览器对Cookie规范“扩展”了一些，例如每个Cookie的大小为8KB，最多可保存500个Cookie等！但也不会出现把你硬盘占满的可能！

Cookie与HTTP头
Cookie是通过HTTP请求和响应头在客户端和服务器端传递的：

Cookie：请求头，客户端发送给服务器端；格式：Cookie: a=A; b=B; c=C。即多个Cookie用分号分开；
Set-Cookie：响应头，服务器端发送给客户端。一个Cookie对象一个Set-Cookie： Set-Cookie: a=A Set-Cookie: b=B Set-Cookie: c=C

django中的cookie语法

设置cookie

rep = HttpResponse(...)
rep ＝ render(request, ...)

rep.set_cookie(key,value,...)
rep.set_signed_cookie(key,value,salt='加密盐',...)

源码：

class HttpResponseBase:
        def set_cookie(self, key, value='', max_age=None, expires=None, path='/', domain=None, secure=False, httponly=False): 
    pass

key：键
value:值
max_age:超长时间, cookie需要延续的时间（以秒为单位）,如果参数是\ None，这个cookie会延续到浏览器关闭为止
expires:超长时间. expires默认None ,cookie失效的实际日期/时间。
path='/':Cookie生效的路径，浏览器只会把cookie回传给带有该路径的页面，这样可以避免将cookie传给站点中的其他的应用。/ 表示根路径，特殊的：根路径的cookie可以被任何url的页面访问。设置如果path='/index/'，只在index路径下有作用，其他路径没有用。
domain：Cookie生效的域名. 你可用这个参数来构造一个跨站cookie。如，domain=".example.com"所构造的cookie对下面这些站点都是可读的：www.example.com 、 www2.example.com 和an.other.sub.domain.example.com 。如果该参数设置为None，cookie只能由设置它的站点读取。
secure:如果设置为 True ，浏览器将通过HTTPS来回传cookie。
httponly:只能http协议传输，无法被JavaScript获取（不是绝对，底层抓包可以获取到也可以被覆盖）

获取cookie

request.COOKIES['key']
request.get_signed_cookie('key', default=RAISE_ERROR, salt='', max_age=None)

get_signed_cookie方法的参数：
•default: 默认值
•salt: 加密盐
•max_age: 后台控制过期时间

删除cookie

rep = redirect("/login/")
rep.delete_cookie("user") # 删除用户浏览器上之前设置的user的cookie值

django操作cookie实例

from django.shortcuts import render, redirect, reverse, HttpResponse
from app01 import models
import time
from django.conf import global_settings

def login_required(func):
    def inner(request, *args, **kwargs):
        is_login = request.get_signed_cookie('is_login', salt='xxxx', default='')     # salt和default也要写上
        is_login = request.session.get('is_login')
        print(is_login)
        if is_login != '1':
            url = request.path_info          
            return redirect('/login/?next={}'.format(url))
        ret = func(request, *args, **kwargs)
        
        return ret
    
    return inner




def login(request):
    if request.method == 'POST':
        username = request.POST.get('username')
        pwd = request.POST.get('pwd')
        if username == 'John' and pwd == '123':         
            url = request.GET.get('next')
            if url:
                ret = redirect(url)
            else:
                ret = redirect(reverse('index'))
            
            ret.set_signed_cookie('is_login', '1', salt='xxxx')      # 加密cookie
return render(request, 'login.html')

def logout(request):
    ret = redirect('/login/')
    # ret.delete_cookie('is_login')
    
    # 删除session
    request.session.delete()
    
    return ret


@login_required
def index(request):
    return HttpResponse('o98k')

jquery操作cookie

获取cookie：request.COOKIES
删除cookie：response.delete_cookie("cookie_key",path="/",domain=name)

二、session

Session的由来

Cookie虽然在一定程度上解决了“保持状态”的需求，但是由于Cookie本身最大支持4096字节，以及Cookie本身保存在客户端，可能被拦截或窃取，因此就需要有一种新的东西，它能支持更多的字节，并且他保存在服务器，有较高的安全性。这就是Session。

基于HTTP协议的无状态特征，服务器根本就不知道访问者是“谁”，因此Cookie就起到桥接的作用。可以给每个客户端的Cookie分配一个唯一的id，这样用户在访问时，通过Cookie，服务器就知道来的人是“谁”。然后我们再根据不同的Cookie的id，在服务器上保存一段时间的私密资料，如“账号密码”等等。

总结而言：Cookie弥补了HTTP无状态的不足，让服务器知道来的人是“谁”；但是Cookie以文本的形式保存在本地，自身安全性较差；所以我们就通过Cookie识别不同的用户，对应的在Session里保存私密的信息以及超过4096字节的文本。

Session是服务器端技术，利用这个技术，服务器在运行时可以为每一个用户的浏览器创建一个其独享的session对象，由于session为用户浏览器独享，所以用户在访问服务器的web资源时，可以把各自的数据放在各自的session中，当用户再去访问该服务器中的其它web资源时，其它web资源再从用户各自的session中取出数据为用户服务。（Cookie不安全、长度受到限制，有了session）。另外，Cookie和Session其实是共通性的东西，不限于语言和框架。

session是基于cookie开发的。思路和cookie是不一样的
session要比cookie用的更多，因为cookie不安全！
它们之间最大的不同在于，session存在服务器。而cookie存储在浏览器中！
谷歌浏览器，京东、淘宝、百度每个网页都有自己的cookie；京东一旦登录成功，就会生成自己的 cookie，京东网站的其他路径都可以访问。

生成django需要的表，自带session表

python manage.py makemigrations
python manage.py migrate

打开django_session表，它只有3个字段

session_key：这个是客户端保存的钥匙
session_data：这个是session数据，比如{"username":"xiao"}。它会将数据加密后保存！
expire_date：有效期，当前时间推迟2周

session_key是随机的，这个session是django封装的。在表中，能通过key取到session_data，说明是登录过的。否则没有登录！

Django中Session相关方法

# 获取、设置、删除Session中数据
request.session.get('k1',None)
request.session['k1'] = 123
request.session.setdefault('k1',123) # 存在则不设置
del request.session['k1']


# 所有 键、值、键值对
request.session.keys()
request.session.values()
request.session.items()
request.session.iterkeys()
request.session.itervalues()
request.session.iteritems()

# 会话session的key
request.session.session_key

# 将所有Session失效日期小于当前日期的数据删除
request.session.clear_expired()

# 检查会话session的key在数据库中是否存在
request.session.exists("session_key")

# 删除当前会话的所有Session数据
request.session.delete()
　　
# 删除当前的会话数据并删除会话的Cookie。
request.session.flush() 
    这用于确保前面的会话数据不可以再次被用户的浏览器访问
    例如，django.contrib.auth.logout() 函数中就会调用它。

# 设置会话Session和Cookie的超时时间
request.session.set_expiry(value)
    * 如果value是个整数，session会在些秒数后失效。
    * 如果value是个datatime或timedelta，session就会在这个时间后失效。
    * 如果value是0,用户关闭浏览器session就会失效。
    * 如果value是None,session会依赖全局session失效策略。

Session版登陆验证

from functools import wraps

def check_login(func):
    @wraps(func)
    def inner(request, *args, **kwargs):
        next_url = request.get_full_path()
        if request.session.get("user"):
            return func(request, *args, **kwargs)
        else:
            return redirect("/login/?next={}".format(next_url))
    return inner


def login(request):
    if request.method == "POST":
        user = request.POST.get("user")
        pwd = request.POST.get("pwd")

        if user == "John" and pwd == "alex1234":
            request.session["user"] = user        # 设置session
            # 获取跳到登陆页面之前的URL
            next_url = request.GET.get("next")
            # 如果有，就跳转回登陆之前的URL
            if next_url:
                return redirect(next_url)
            # 否则默认跳转到index页面
            else:
                return redirect("/index/")
    return render(request, "login.html")


@check_login
def logout(request):
    # 删除所有当前请求相关的session
    request.session.delete()
    return redirect("/login/")


@check_login
def index(request):
    current_user = request.session.get("user", None)
    return render(request, "index.html", {"user": current_user})

django中session语法
1、设置Sessions值

 request.session['session_name'] ="admin"

2、获取Sessions值

session_name = request.session["session_name"]

3、删除Sessions值

del request.session["session_name"]

4、flush()
删除当前的会话数据并删除会话的Cookie。这用于确保前面的会话数据不可以再次被用户的浏览器访问
那么在login_session视图函数中，认证成功之后，它执行了哪些步骤呢？

Session流程解析
1.生成随机字符串 1s813eub...
2. django-session表中生成一条记录

+-------------+--------------+----------------------------+
| session_key | session_data | expire_date                |
+-------------+--------------+----------------------------+
| 1s813eub...  | ZWU0MD...    | 2019-09-18 12:49:52.143483 |
+-------------+--------------+----------------------------+

**3. 响应体.set_cookie("sessionid","1s813eub...") **
解释：
（1）django通过随机算法，计算一个随机字符串。
（2）request.session，这里面存储是的字典。在login_session中，它存储了3个键值。
　　 session_key对应随机字符串，它表示一个钥匙，用来从django-session表中取值！
　　 session_data 它是将字典序列化后，加密后进行存储。注意：key的值，必须是字符串，否则无法序列化
　　 expire_date 它是在当前时间的基础上，加了14天。比如登录日期是2018-07-04，那么expire_date的值就是2018-07-18
（3）响应体，就是服务器返回给浏览器的。响应体.set_cookie，表示设置一条cookie。sessionid这个名字是固定的，它对应django-session表中的session_key。一台电脑的一个浏览器，对应django-session表中的唯一一条记录，它不会重复！
最后一步，就是重定向页面

清理cookie:ctrl+shift+delete

cooke和session的区别

cookie实际，就是一个字符串的字典数据，存储在浏览器中。
cookie只能有4K
存储在浏览器中，它是由服务器响应体中的Set-Cookie来设置的
浏览器能从cookie中获取数据，有安全隐患
session是存储在服务端，它会加密存储。
session是基于cookie来做的。浏览器保存key，也就是sessionid。如果服务器有脏数据，会在14天后删除。

cookie中，有设置加密的方法。比如：set_signed_cookie()