网络应用程序设计（idea版）——实验四：会话管理
目录
实验预习报告
一、实验目的
二、实验原理
三、实验预习内容
实验报告
一、实验目的
二、实验要求
三、实验内容与步骤
实验预习报告
一、实验目的
2. 重点掌握使用HttpSession对象跟踪会话的方法；
3. 掌握使用Cookie技术跟踪会话的方法；
4. 了解URL重写和隐藏表单域的方法。
二、实验原理
HTTP协议是无状态的协议。在很多情况下，Web服务器必须能够跟踪客户的状态。比如，对于一个购物网站，在一个时刻可能有多个客户购物，Web服务器必须能够区分不同的客户。一般情况下，Web服务器为每个客户配置了虚拟的购物车（ShoppingCart）。当某个客户请求将一个商品放入购物车时，Web服务器必须根据发出请求的客户的身份，找到该客户的购物车，然后把商品放入其中。
Web服务器跟踪客户的状态通常有4种方法：
（1）使用HttpSession对象管理会话；（2）使用持久的Cookie对象；（3）使用URL重写机制；（4）使用隐藏的表单域。
三、实验预习内容
1. 什么是会话，一个会话的生产周期从什么时候，到什么时候结束？
会话：是客户与服务器之间的不中断的请求-响应序列。
开始：当一个未知的客户向web应用程序发送第一个请求时就开始了一个会话。
结束：当客户结束会话或服务器在一定时限内没有接到客户任何请求时，会话结束。
2. 服务器是如何识别管理属于某一个特定客户的会话的？
一个客户对应一个会话，服务器能够识别出请求来自于哪个客户的会话。
3. 什么是Cookie，它的作用是什么？Cookie会给客户端带来安全隐患吗？
Cookie：是客户访问Web服务器时，服务器在客户端用户硬盘上存放的信息，好像是服务器送给客户的“点心”。Cookie实际上是一小段的文本信息。
作用：可以在客户端上保存用户数据，起到简单的缓存和用户身份识别等作用；保存用户的登陆状态，用户进行登陆，成功登陆后，服务器生成特定的cookie返回给客户端，客户端下次访问该域名下的任何页面，将该cookie的信息发送给服务器，服务器经过检验，来判断用户是否登陆；记录用户的行为。
安全问题：客户可能认为Cookie会带来安全问题，因此禁用Cookie。事实上，Cookie并不会造成严重的安全威胁。Cookie永远不会以任何方式执行，因此也不会带来病毒或攻击你的系统。另外，由于浏览器一般只允许存放300个Cookie，每个站点的Cookie最多存放20个，每个Cookie的大小限制为4 KB，因此Cookie不会塞满你的硬盘，更不会被用作“拒绝服务”攻击手段。
4. 如何使用隐藏表单域传递会话信息，一般用在什么情况下？
在HTML页面中，可以使用下面代码实现隐藏的表单域：
<input type="hidden" name="session" value="a1234">；
当表单提交时，浏览器将指定的名称和值包含在GET或POST的数据中。这个隐藏域可以用来存储有关会话的信息。
实验报告
一、实验目的
1. 了解Web服务器对客户会话跟踪的各种方法；
2. 重点掌握使用HttpSession对象跟踪会话的方法；
3. 掌握使用Cookie技术跟踪会话的方法；
4. 了解URL重写和隐藏表单域的方法。
二、实验要求
1. 实验前进行预习，完成实验预习报告；
2．按照每一项实验内容进行上机实践与编程，将程序源代码和运行结果图附在实验报告中实验内容对应的部分。
3. 实验预习报告和实验报告打印装订在一起。
4. 将每一次实验的源代码按目录组织保存并压缩，按照老师指定的要求进行提交。代码保存方式如：exp04表示实验四的Web项目的名称，其下保存各项实验内容的源文件及相关资源，将整个exp04文件夹进行压缩后命名为班级-姓名-实验04，如计171-张三-实验04。
三、实验内容与步骤
1. 使用HttpSession对象管理会话。在名为exp04的Web项目下，创建一个名为ShowSessionInfo的Servlet，显示当前客户的会话ID、会话创建时间、最近一次访问会话的时间、该客户访问会话次数等信息，运行的结果要求如下图所示。
配置pom.xml依赖：
pom.xml:
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?><project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd"><modelVersion>4.0.0</modelVersion><groupId>org.example</groupId><artifactId>exp04</artifactId><version>1.0-SNAPSHOT</version><packaging>war</packaging><name>exp04 Maven Webapp</name><!-- FIXME change it to the project's website --><url>http://www.example.com</url><properties><project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding><maven.compiler.source>1.7</maven.compiler.source><maven.compiler.target>1.7</maven.compiler.target></properties><dependencies><dependency><groupId>javax.servlet</groupId><artifactId>javax.servlet-api</artifactId><!-- servlet 版本和 tomcat 版本有对应关系，切记 --><version>3.1.0</version><!-- 这个意思是我们只在开发阶段需要这个依赖，部署到 tomcat 上时就不需要了 --><scope>provided</scope></dependency><!-- https://mvnrepository.com/artifact/com.fasterxml.jackson.core/jackson-databind --><dependency><groupId>com.fasterxml.jackson.core</groupId><artifactId>jackson-databind</artifactId><version>2.14.1</version></dependency><!-- https://mvnrepository.com/artifact/org.projectlombok/lombok --><dependency><groupId>org.projectlombok</groupId><artifactId>lombok</artifactId><version>1.18.24</version><scope>provided</scope></dependency><dependency><groupId>mysql</groupId><artifactId>mysql-connector-java</artifactId><version>8.0.31</version></dependency><dependency><groupId>junit</groupId><artifactId>junit</artifactId><version>4.11</version><scope>test</scope></dependency></dependencies><build><finalName>exp04</finalName><pluginManagement><!-- lock down plugins versions to avoid using Maven defaults (may be moved to parent pom) --><plugins><plugin><artifactId>maven-clean-plugin</artifactId><version>3.1.0</version></plugin><!-- see http://maven.apache.org/ref/current/maven-core/default-bindings.html#Plugin_bindings_for_war_packaging --><plugin><artifactId>maven-resources-plugin</artifactId><version>3.0.2</version></plugin><plugin><artifactId>maven-compiler-plugin</artifactId><version>3.8.0</version></plugin><plugin><artifactId>maven-surefire-plugin</artifactId><version>2.22.1</version></plugin><plugin><artifactId>maven-war-plugin</artifactId><version>3.2.2</version></plugin><plugin><artifactId>maven-install-plugin</artifactId><version>2.5.2</version></plugin><plugin><artifactId>maven-deploy-plugin</artifactId><version>2.8.2</version></plugin></plugins></pluginManagement></build>
</project>
ShowSessionInfo:
import java.io.IOException;
import java.io.PrintWriter;
import java.sql.Date;
import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.annotation.WebServlet;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import javax.servlet.http.HttpSession;@WebServlet(name = "ShowSessionInfo",value = "/ShowSessionInfo")
public class ShowSessionInfo extends HttpServlet {@Overridepublic void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {response.setContentType("text/html;charset=gb2312");HttpSession session = request.getSession(true);String heading = null;String info="Information about your session";Integer accessCount = (Integer) session.getAttribute("accessCount");if(accessCount==null){accessCount = new Integer(1);heading = "Welcome,enter this page first time! ";}else{heading = "Welcome Back! ";accessCount = accessCount+1;}session.setAttribute("accessCount",accessCount);PrintWriter out = response.getWriter();out.println("<HTML>");out.println(" <BODY><center>");out.println("<h2>"+heading + "</h2>" +"<h3>" +info+"</h3>");out.println("<table border='0'>");out.println("<tr bgcolor=\\"ffad0\\"><td><b>Info Type</b><td><b>Value</b>\\n");out.println("<tr><td>ID:<td>"+session.getId()+"\\n");out.println("<tr><td>Creation Time:<td>");out.println(""+new Date(session.getCreationTime())+"\\n");out.println("<tr><td>Time of last access:<td>");out.println(""+new Date(session.getLastAccessedTime())+"\\n");out.println("<tr><td>Access number:<td>"+accessCount+"\\n");out.println("</table>");out.println(" </center> </BODY>");out.println("</HTML>");}
}
2. 使用HttpSession会话对象设计一个GuessNumberServlet.java，实现简单的猜数游戏：
doget（）方法显示当前会话的相关信息，产生一个1-100的随机数并保存到session作用域中，显示表单让用户输入所猜数字，表单以post方式提交给该servlet本身进行处理。
dopost（）方法中将用户输入的数字和session中保存的随机数进行比较，如果用户猜的结果正确，强制结束会话，通过超链接可以在此请求该Servlet重新开始一轮猜数游戏；如果结果错误，显示错误提示信息和猜数表单，允许用户重新猜数。
GuessNumberServlet:
import java.io.*;
import javax.servlet.*;
import javax.servlet.http.*;
import javax.servlet.annotation.WebServlet;@WebServlet(name = "GuessNumberServlet",value = "/GuessNumberServlet")
public class GuessNumberServlet extends HttpServlet{public void doGet(HttpServletRequest request,HttpServletResponse response)throws ServletException, IOException {int magic = (int)(Math.random()*101);HttpSession session = request.getSession();// 将随机生成的数存储到会话对象中session.setAttribute("num",new Integer(magic));response.setContentType("text/html;charset=utf-8");PrintWriter out = response.getWriter();out.println("<html><body>");out.println("猜数字：有一个0到100之间的数字，猜猜看是多少？");out.println("<form action='GuessNumberServlet' method='post'>");out.println("<input type='text' name='guess' />");out.println("<input type='submit' value='确定'/>");out.println("</form>");out.println("</body></html>");}public void doPost(HttpServletRequest request,HttpServletResponse response)throws ServletException, IOException {// 得到用户猜的数int guess = Integer.parseInt(request.getParameter("guess"));HttpSession session = request.getSession();// 从会话对象中取出随机生成的数int magic = (Integer)session.getAttribute("num");response.setContentType("text/html;charset=utf-8");PrintWriter out = response.getWriter();out.println("<html><body>");if(guess==magic){session.invalidate(); // 销毁会话对象out.println("祝贺你，答对了!");out.println("<a href = 'GuessNumberServlet'>再猜一次.</a>");}else if(guess>magic){out.println("太大了! 请重新猜~");}else{out.println("太小了! 请重新猜~");}out.println("<form action='GuessNumberServlet' method='post'>");out.println("<input type='text' name='guess' />");out.println("<input type='submit' value='确定'/>");out.println("</form>");out.println("</body></html>");}
}
3. 编写一个CheckUserServlet，通过Cookie实现自动登录的功能。当用户以get方式请求该Servlet时，判断来自请求的cookie中是否包含用户的登录名和口令，如果有判断是否合法，如果通过验证显示欢迎信息；否则显示登录表单让用户重新填写用户名和口令，表单提交以post方式请求CheckUserServlet进行处理，如果用户登录成功并且勾选了“自动登录”，则提示登录成功，并向客户端发送cookie信息保存用户名和口令，否则提示登录失败，并在浏览器端显示登录表单让用户重新登录。
CheckUserServlet:
import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.annotation.WebServlet;
import javax.servlet.http.Cookie;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import java.io.IOException;
import java.io.PrintWriter;
import java.util.Locale;@WebServlet("/CheckUserServlet")public class CheckUserServlet extends HttpServlet {String message =null;public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)throws ServletException, IOException {response.setContentType("text/html;charset=UTF-8");String value1 = "",value2="";Cookie cookie =null;Cookie[] cookies = request.getCookies();if(cookies!=null){for(int i=0;i<cookies.length;i++){cookie = cookies[i];if(cookie.getName().equals("username")){value1 = cookie.getValue();}if(cookie.getName().equals("password")){value2 = cookie.getValue();}}if (value1.equals("scx")&&value2.equals("12345")){message = "欢迎您！"+value1+"再次登录该页面！";request.getSession().setAttribute("message",message);response.sendRedirect("welcome.jsp");}else {response.sendRedirect("login.jsp");}}else {response.sendRedirect("login.jsp");}}public void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)throws ServletException, IOException {response.setContentType("text/html;charset=UTF-8");String username = request.getParameter("username").trim();String password = request.getParameter("password").trim();if (!username.equals("scx")||!password.equals("12345")){message = "用户名或口令不正确,请重试!";request.getSession().setAttribute("message",message);response.sendRedirect("login.jsp");}else {//如果用户选中了“自动登录”复选框，向浏览器发送连个Cookieif ((request.getParameter("check")!=null) && (request.getParameter("check").equals("check"))){Cookie nameCookie = new Cookie("username",username);Cookie pswdCookie = new Cookie("password",password);nameCookie.setMaxAge(60*60);pswdCookie.setMaxAge(60*60);response.addCookie(nameCookie);response.addCookie(pswdCookie);}message ="你已成功登录!";request.getSession().setAttribute("message",message);response.sendRedirect("welcome.jsp");}}
}
login.jsp:
<%@ page contentType="text/html;charset=UTF-8" language="java" isELIgnored="false"%>
<html>
<head><title>login</title>
</head>
<body>
${sessionScope.message}<br>
<form action="CheckUserServlet" method="post">请输入用户名和口令：<br>用户名:<input type="text" name="username"/><br>口令:<input type="password" name="password"/><br><input type="checkbox" name="check" value="check"/>自动登录<br><input type="submit" value="提交"/><input type="reset" value="重置"/>
</form>
</body>
</html>
welcome.jsp:
<%@ page contentType="text/html;charset=UTF-8" language="java" %>
<html>
<head><title>welcome</title>
</head>
<body><h1>欢迎你</h1>
</body>
</html>
4. 编写HomeServlet.java，对通过超链接请求的两个URL进行重写，在浏览器中禁用Cookie后，servlet运行效果要求如下图所示。
HomeServlet:
import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.annotation.WebServlet;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import java.io.IOException;
import java.io.PrintWriter;@WebServlet("/HomeServlet")
public class HomeServlet extends HttpServlet {public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {response.setContentType("text/html;charset=utf-8");//HttpSession session=request.getSession();PrintWriter out = response.getWriter();String url1 = response.encodeURL("GuessNumberServlet");String url2 = response.encodeURL("CheckUserServlet");out.println("<HTML>");out.println(" <HEAD><TITLE>A Servlet</TITLE></HEAD>");out.println(" <BODY>");out.print(" A test page showing two URLs:<br> ");out.println("<a href=\\"" + url1 + "\\">View GuessNumber Servlet</a><br>");out.println("<a href=\\""+ url2 + "\\">View CheckUser Servlet</a><br>");out.println(" </BODY>");out.println("</HTML>");}
}
四、思考题
1. 如何理解会话失效与超时？如何通过程序设置最大失效时间？如何通过Web应用程序部署描述文件设置最大超时时间？二者有什么区别？
答：当用户在一个指定的期限内处于不活动状态时，就将用户的会话终止，会话失效，超过设定时间终止是会话超时。public void setMaxInactiveInterval(int Interval)设置最大失效时间。在部署文件中下中设置最大超时时间。一个是通过编程方式设置，一个是在部署时就已设置。
2. 能否通过客户机的IP地址实现会话跟踪？
答：容器不能使用客户的IP地址唯一标识客户。因为是通过局域网访问Internet尽管在局域网中每个客户有一个IP地址，但对于服务器来说，客户的实际IP地址是路由器的IP地址，所以该局域网的所有客户的IP地址都相同。
3. 假如开发的Web应用程序是假设客户支持Cookie的，但应用程序部署后，你发现大多数客户禁用了Cookie，这对应用程序有何影响？如何修改它？
答：来自网站的所有Cookie都被阻止，并且计算机上现有的Cookie不能被网站读取。可在Internet选项中设置。