序言：
写这个文章的目的，就是把平时学习的一些东西做个笔记，以防以后忘记和查找方便使用。感兴趣的同学可以通过本文对tomcat中的session机制进行了解。写的不好之处请见谅。
1、session和cookie的基础
由于http协议是无状态的协议，为了能够记住请求的状态，于是引入了Session和Cookie的机制。我们应该有一个很明确的概念，那就是Session是存在于服务器端的，在单体式应用中，他是由tomcat管理的，存在于tomcat的内存中，而Cookie则是存在于客户端，更方便理解的说法，可以说存在于浏览器。Cookie并不常用，至少在企业或者互联网开发中，并没有什么场景需要我们过多的关注Cookie。http协议允许从服务器返回Response时携带一些Cookie，并且同一个域下对Cookie的数量有所限制，之前说过Session的持久化依赖于服务端的策略，而Cookie的持久化则是依赖于本地文件。虽然说Cookie并不常用，但是有一类特殊的Cookie却是我们需要额外关注的，那便是与Session相关的sessionId，他是真正维系客户端和服务端的桥梁。
2、环境搭建
为了研究出tomcat中的JSESSIONID是如何生成的，我们需要搭建一个web测试环境，然后追踪tomcat的源码，一窥究竟。
这里为了方便，我使用SpringBoot来快速搭建一个web环境，开发工具采用的是IDEA，构建工具为Maven。相关配置如下：
父pom配置：
<groupId>com.my.learn</groupId> <artifactId>spring-root</artifactId> <version>1.0-SNAPSHOT</version> <packaging>pom</packaging> <name>spring-root</name> <parent> <groupId>org.springframework.boot</groupId> <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId> <version>1.5.10.RELEASE</version> </parent> <properties> <project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding> <project.reporting.outputEncoding>UTF-8</project.reporting.outputEncoding> <java.version>1.8</java.version> </properties> <dependencies> <dependency> <groupId>org.projectlombok</groupId> <artifactId>lombok</artifactId> <version>1.16.6</version> </dependency> </dependencies> <build> <plugins> <plugin> <groupId>org.springframework.boot</groupId> <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId> </plugin> </plugins> </build>
工程pom配置：
<artifactId>session-tomcat</artifactId> <version>0.0.1-SNAPSHOT</version> <packaging>jar</packaging> <name>session-tomcat</name> <parent> <groupId>com.my.learn</groupId> <artifactId>spring-root</artifactId> <version>1.0-SNAPSHOT</version> </parent> <dependencies> <dependency> <groupId>org.springframework.boot</groupId> <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId> </dependency> </dependencies>
添加一个controller负责接受浏览器请求：
@RestController @CommonsLog public class CookieController { @RequestMapping("/test/cookie") public String cookie(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, HttpSession session) { Cookie[] cookies = request.getCookies(); if(cookies !=null) { Arrays.stream(cookies).forEach((cookie) -> log.info(cookie.getName() + " : " + cookie.getValue()) ); } return "index"; } @RequestMapping("/test/cookie1") public String cookie1( HttpServletRequest request) { HttpSession session = request.getSession(false); return "index"; } }
3、分析问题追踪源码
第一步、在chorm浏览器输入地址http://localhost:8080/test/cookie，可以看到如下结果：
第二步：删除第一步中产生的cookie[JESSIONID],访问连接http://localhost:8080/test/cookie1，产生如下结果：
这时候没有产生绑定session的cookie。
是什么原因导致JESSIONID没有生成。
通过结果我们分析，服务器往浏览器中返回cookie信息，一般都是通过HttpServletResponse的addCookie去完成。
我们在/test/cookie请求中添加一段代码，
response.addCookie(new Cookie("key","value"));
在上面打断点跟踪源代码发现，最终添加cookie的代码是在ResponseFacade.addCookie 方法中，类 ResponseFacade 含有org.apache.catalina.connector.Response的实例对象，addCookie方法通过对象response完成调用。
@Override public void addCookie(Cookie cookie) { if (isCommitted()) { return; } response.addCookie(cookie); }
在response对象又含有org.apache.coyote.Response对象，最终的添加通过 org.apache.coyote.Response对象来完成的。
private void addHeader(String name, String value, Charset charset) { if (name == null || name.length() == 0 || value == null) { return; } if (isCommitted()) { return; } // Ignore any call from an included servlet if (included) { return; } char cc=name.charAt(0); if (cc=='C' || cc=='c') { if (checkSpecialHeader(name, value)) return; } getCoyoteResponse().addHeader(name, value, charset); }
我们通过对上面的底层代码大断点，最后发现session中 JESSIONID实在下面的调用过程中创建的。
在 org.apache.catalina.connector.Request对象的doGetSession方法中调用的。
// Create a new session if requested and the response is not committed if (!create) { return (null); } if (response != null && context.getServletContext() .getEffectiveSessionTrackingModes() .contains(SessionTrackingMode.COOKIE) && response.getResponse().isCommitted()) { throw new IllegalStateException( sm.getString("coyoteRequest.sessionCreateCommitted")); } // Re-use session IDs provided by the client in very limited // circumstances. String sessionId = getRequestedSessionId(); if (requestedSessionSSL) { // If the session ID has been obtained from the SSL handshake then // use it. } else if (("/".equals(context.getSessionCookiePath()) && isRequestedSessionIdFromCookie())) { /* This is the common(ish) use case: using the same session ID with * multiple web applications on the same host. Typically this is * used by Portlet implementations. It only works if sessions are * tracked via cookies. The cookie must have a path of "/" else it * won't be provided for requests to all web applications. * * Any session ID provided by the client should be for a session * that already exists somewhere on the host. Check if the context * is configured for this to be confirmed. */ if (context.getValidateClientProvidedNewSessionId()) { boolean found = false; for (Container container : getHost().findChildren()) { Manager m = ((Context) container).getManager(); if (m != null) { try { if (m.findSession(sessionId) != null) { found = true; break; } } catch (IOException e) { // Ignore. Problems with this manager will be // handled elsewhere. } } } if (!found) { sessionId = null; } } } else { sessionId = null; } session = manager.createSession(sessionId); // Creating a new session cookie based on that session if (session != null && context.getServletContext() .getEffectiveSessionTrackingModes() .contains(SessionTrackingMode.COOKIE)) { Cookie cookie = ApplicationSessionCookieConfig.createSessionCookie( context, session.getIdInternal(), isSecure()); response.addSessionCookieInternal(cookie); }
通过代码我发现是由，Request中getSession(boolean create)发起的。当我们的create设置为true的时候，当session被new出来之后，会在当前的Resposne中自动添加 JESSIONID的这个cookie。假如获取session这是为false，或者不从容器中获取session，就不添加JESSIONID这个cookie。
我们在controller的方法上添加断点，可以看到response对象的实际封装结构。如下
这时候传递给我们的response对象里面已经包含了JESSIONID的cookie信息了。
4、结论
对于tomcat容器来说，当服务端的session被创建时，Response中自动添加了一个Cookie：JSESSIONID：xxxx,再后续的请求中，浏览器也是自动的带上了这个Cookie，服务端根据Cookie中的JSESSIONID取到了对应的session。这验证了一开始的说法，客户端服务端是通过JSESSIONID进行交互的，并且，添加和携带key为JSESSIONID的Cookie都是tomcat和浏览器自动帮助我们完成的，这很关键。
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