最近公司的事情忙的一塌糊涂，今天是17年9月29日，话说每逢节日分外忙，今天回来的很晚，22:22才到达宿舍，想每天进步一点点，因此今天估计不能保持23点前睡觉了，废话不多说了，最近在研究session持久化的作用与原理时，看到一些很棒的资料，有关session和几种状态的保持方案，加深了对cookie和session的理解，在这里总结一下。
session持久化
为什么需要持久化
客户端访问了某个能开启会话功能的资源， web服务器就会创建一个与该客户端对应的HttpSession对象，每个HttpSession对象都要站用一定的内存空间。如果在某一时间段内访问站点的用户很多，web服务器内存中就会积累大量的HttpSession对象，消耗大量的服务器内存，即使用户已经离开或者关闭了浏览器，web服务器仍要保留与之对应的HttpSession对象，在他们超时之前，一直占用web服务器内存资源。
web服务器通常将那些暂时不活动但未超时的HttpSession对象转移到文件系统或数据库中保存，服务器要使用他们时再将他们从文件系统或数据库中装载入内存，这种技术称为Session的持久化。
将HttpSession对象保存到文件系统或数据库中，需要采用序列化的方式将HttpSession对象中的每个属性对象保存到文件系统或数据库中；将HttpSession对象从文件系统或数据库中装载如内存时，需要采用反序列化的方式，恢复HttpSession对象中的每个属性对象。所以存储在HttpSession对象中的每个属性对象必须实现Serializable接口。
持久化作用
- 提高服务器内存的利用率，保证那些暂停活动的客户端在会话超时之前继续原来的会话。
- 在多台web服务器协同对外提供服务的集群系统中，使用Session的持久化技术，某台服务器可以将其中发生改变的Session对象复制给其他服务器。保证了在某台服务器停止工作后可以由其他服务器来接替它与客户端的会话。
- 在一个web应用程序重启时，服务器也会持久化该应用程序中所有HttpSession对象，保证客户端的会话活动仍可以继续。
Tomcat如何管理
Tomcat使用Session Manager类来管理Session的持久化，他提供了两个SessionManager类：
org.apache.catalina.session.StandardManager
org.apache.catalina.session.PersistentManager
StandardManager是tomcat默认使用的，在web应用程序关闭时，对内存中的所有HttpSession对象进行持久化，把他们保存到文件系统中。默认的存储文件为：
/work/Catalina/<主机名>/<应用程序名>/sessions.ser
PersistentManager比StandardManager更为灵活，只要某个设备提供了实现org.apache.catalina.Store接口的驱动类，PersistentManager就可以将HttpSession对象保存到该设备。
HTTP协议与状态保持
HTTP协议本身是无状态的，这与HTTP协议本来的目的是相符的，客户端只需要简单的向服务器请求下载某些文件，无论是客户端还是服务器都没有必要纪录彼此过去的行为，每一次请求之间都是独立的。
随着Web的发展，们很快发现如果能够提供一些按需生成的动态信息会使web变得更加有用。这种需求一方面迫使HTML逐步添加了表单、脚本、DOM等客户端行为，另一方面在服务器端则出现了CGI规范以响应客户端的动态请求，作为传输载体的HTTP协议也添加了文件上载、cookie这些特性。其中cookie的作用就是为了解决HTTP协议无状态的缺陷所作出的努力。至于后来出现的session机制则是又一种在客户端与服务器之间保持状态的解决方案。
那么如何保持状态呢？看看大神使用的例子，很形象哇。
1.该店的店员很厉害，能记住每位顾客的消费数量，只要顾客一走进咖啡店，店员就知道该怎么对待了。这种做法就是协议本身支持状态。
2.发给顾客一张卡片，上面记录着消费的数量，一般还有个有效期限。每次消费时，如果顾客出示这张卡片，则此次消费就会与以前或以后的消费相联系起来。这种做法就是在客户端保持状态。
3.发给顾客一张会员卡，除了卡号之外什么信息也不纪录，每次消费时，如果顾客出示该卡片，则店员在店里的纪录本上找到这个卡号对应的纪录添加一些消费信息。这种做法就是在服务器端保持状态。
简单思考一下，不外乎这几种解决方案：
- 协议本身支持状态
- 客户端保持状态
- 服务器端保持状态
由于HTTP协议是无状态的，而出于种种考虑也不希望使之成为有状态的，因此，后面两种方案就成为现实的选择。具体来说cookie机制采用的是在客户端保持状态的方案，而session机制采用的是在服务器端保持状态的方案。同时我们也看到，由于采用服务器端保持状态的方案在客户端也需要保存一个标识，所以session机制可能需要借助于cookie机制来达到保存标识的目的，但实际上它还有其他选择。 下面分别理解一下cookie机制和session机制。
Cookie机制
cookie机制的基本原理就如上面的例子一样简单，但是还有几个问题需要解决：“会员卡”如何分发；“会员卡”的内容；以及客户如何使用“会员卡”。
cookie机制的基本原理就如上面的例子一样简单，但是还有几个问题需要解决：“会员卡”如何分发；“会员卡”的内容；以及客户如何使用“会员卡”。
正统的cookie分发是通过扩展HTTP协议来实现的，服务器通过在HTTP的响应头中加上一行特殊的指示以提示浏览器按照指示生成相应的cookie。
而cookie的使用是由浏览器按照一定的原则在后台自动发送给服务器的。浏览器检查所有存储的cookie，如果某个cookie所声明的作用范围大于等于将要请求的资源所在的位置，则把该cookie附在请求资源的HTTP请求头上发送给服务器。
cookie的内容主要包括：名字，值，过期时间，路径和域。
其中域可以指定某一个域比如.google.com，相当于总店招牌，比如宝洁公司，也可以指定一个域下的具体某台机器比如www.google.com或者froogle.google.com，可以用飘柔来做比。路径就是跟在域名后面的URL路径，比如/或者/foo等等，可以用某飘柔专柜做比。路径与域合在一起就构成了cookie的作用范围。
如果不设置过期时间，则表示这个cookie的生命期为浏览器会话期间，只要关闭浏览器窗口，cookie就消失了。这种生命期为浏览器会话期的cookie被称为会话cookie。会话cookie一般不存储在硬盘上而是保存在内存里，当然这种行为并不是规范规定的。如果设置了过期时间，浏览器就会把cookie保存到硬盘上，关闭后再次打开浏览器，这些cookie仍然有效直到超过设定的过期时间。
备注：存储在硬盘上的cookie可以在不同的浏览器进程间共享，比如两个IE窗口。而对于保存在内存里的cookie，不同的浏览器有不同的处理方式。
session机制
session机制是一种服务器端的机制，服务器使用一种类似于散列表的结构（也可能就是使用散列表）来保存信息。
当程序需要为某个客户端的请求创建一个session的时候，服务器首先检查这个客户端的请求里是否已包含了一个session标识 - 称为session id，如果已包含一个session id则说明以前已经为此客户端创建过session，服务器就按照session id把这个session检索出来使用（如果检索不到，可能会新建一个），如果客户端请求不包含session id，则为此客户端创建一个session并且生成一个与此session相关联的session id，session id的值应该是一个既不会重复，又不容易被找到规律以仿造的字符串，这个session id将被在本次响应中返回给客户端保存。
保存这个session id的方式可以采用cookie，这样在交互过程中浏览器可以自动的按照规则把这个标识发挥给服务器。
由于cookie可以被人为的禁止，必须有其他机制以便在cookie被禁止时仍然能够把session id传递回服务器。经常被使用的一种技术叫做URL重写。更多有关URL重写，请转至 会话跟踪。
在谈论session机制的时候，常常听到这样一种误解“只要关闭浏览器，session就消失了”。其实可以想象一下会员卡的例子，除非顾客主动对店家提出销卡，否则店家绝对不会轻易删除顾客的资料。对session来说也是一样的，除非程序通知服务器删除一个session，否则服务器会一直保留，程序一般都是在用户做log off的时候发个指令去删除session。然而浏览器从来不会主动在关闭之前通知服务器它将要关闭，因此服务器根本不会有机会知道浏览器已经关闭，之所以会有这种错觉，是大部分session机制都使用会话cookie来保存session id，而关闭浏览器后这个session id就消失了，再次连接服务器时也就无法找到原来的session。如果服务器设置的cookie被保存到硬盘上，或者使用某种手段改写浏览器发出的 HTTP请求头，把原来的session id发送给服务器，则再次打开浏览器仍然能够找到原来的session。
恰恰是由于关闭浏览器不会导致session被删除，迫使服务器为seesion设置了一个失效时间，当距离客户端上一次使用session的时间超过这个失效时间时，服务器就可以认为客户端已经停止了活动，才会把session删除以节省存储空间。
HttpSession(J2EE)
Weblogic Server提供了一系列的参数来控制它的HttpSession的实现，比如：
- 使用cookie的开关选项
- 使用URL重写的开关选项
- session持久化的设置
- session失效时间的设置
- 针对cookie的各种设置，比如设置cookie的名字、路径、域，cookie的生存时间等
一般情况下，session都是存储在内存里，当服务器进程被停止或者重启的时候，内存里的session也会被清空，如果设置了 session的持久化特性，服务器就会把session保存到硬盘上，当服务器进程重新启动或这些信息将能够被再次使用，Weblogic Server支持的持久性方式包括文件、数据库、客户端cookie保存和复制。
复制严格说来不算持久化保存，因为session实际上还是保存在内存里，不过同样的信息被复制到各个cluster(集群)内的服务器进程中，这样即使某个服务器进程停止工作也仍然可以从其他进程中取得session。
cookie生存时间的设置则会影响浏览器生成的cookie是否是一个会话cookie。默认是使用会话cookie。
HttpSession常见问题
1.session在何时被创建
一个常见的误解是以为session在有客户端访问时就被创建，然而事实是直到某server端程序调用 HttpServletRequest.getSession(true)这样的语句时才被创建，注意如果JSP没有显示的使用 <%@page session="false"%>关闭session，则JSP文件在编译成Servlet时将会自动加上这样一条语句HttpSession session = HttpServletRequest.getSession(true);这也是JSP中隐含的session对象的来历。
由于session会消耗内存资源，因此，如果不打算使用session，应该在所有的JSP中关闭它。
2.session何时被删除
综合前面的讨论，session在下列情况下被删除
- 程序调用HttpSession.invalidate();
- 距离上一次收到客户端发送的session id时间间隔超过了session的超时设置;
- 服务器进程被停止（非持久session）
3.存放在session中的对象必须是可序列化的吗
不是必需的。要求对象可序列化只是为了session能够在集群中被复制或者能够持久保存或者在必要时server能够暂时把session交换出内存。
4.开两个浏览器窗口访问应用程序会使用同一个session还是不同的session
对session来说是只认id不认人，因此不同的浏览器，不同的窗口打开方式以及不同的cookie存储方式都会对这个问题的答案有影响。
5.如何防止用户打开两个浏览器窗口操作导致的session混乱
首先理解什么是session混乱？最简单就是登录，浏览器打开两个tab页都输入系统的登入页，首先Tab1登录A用户，此时切换到Tab2登录B用户，这样会到此B用户登录异常(看系统处理)或Tab1刷新后变成B用户！
这个问题与防止表单多次提交是类似的，可以通过设置客户端的令牌来解决。就是在服务器每次生成一个不同的id返回给客户端，同时保存在session里，客户端提交表单时必须把这个id也返回服务器，程序首先比较返回的id与保存在session里的值是否一致，如果不一致则说明本次操作已经被提交过了。可以参看《J2EE核心模式》关于表示层模式的部分。需要注意的是对于使用javascript方法window.open打开的窗口，一般不设置这个id，或者使用单独的id，以防主窗口无法操作，建议不要再window.open打开的窗口里做修改操作，这样就可以不用设置。
6.为什么在Weblogic Server中改变session的值后要重新调用一次session.setValue
做这个动作主要是为了在集群环境中提示Weblogic Server session中的值发生了改变，需要向其他服务器进程复制新的session值。
跨应用程序的session共享
常常有这样的情况，一个大项目被分割成若干小项目开发，为了能够互不干扰，要求每个小项目作为一个单独的web应用程序开发，可是到了最后突然发现某几个小项目之间需要共享一些信息，或者想使用session来实现SSO(single sign on)，在session中保存login的用户信息，最自然的要求是应用程序间能够访问彼此的session。
然而按照Servlet规范，session的作用范围应该仅仅限于当前应用程序下，不同的应用程序之间是不能够互相访问对方的session的。各个应用服务器从实际效果上都遵守了这一规范，但是实现的细节却可能各有不同，因此解决跨应用程序session共享的方法也各不相同。
首先来看一下Tomcat是如何实现web应用程序之间session的隔离的，从Tomcat设置的cookie路径来看，它对不同的应用程序设置的cookie路径是不同的，这样不同的应用程序所用的session id是不同的，因此即使在同一个浏览器窗口里访问不同的应用程序，发送给服务器的session id也可以是不同的。
对于这种方式的服务器，解决的思路很简单，实际实行起来也不难。要么让所有的应用程序共享一个session id，要么让应用程序能够获得其他应用程序的session id。
需要注意的是，操作共享的session应该遵循一些编程约定，比如在session attribute名字的前面加上应用程序的前缀，使得setAttribute("name", "neo")变成setAttribute("app1.name", "neo")，以防止命名空间冲突，导致互相覆盖。
iPlanet中有一种很简单的方法来实现共享一个session id，那就是把各个应用程序的cookie路径都设为/（实际上应该是/NASApp，对于应用程序来讲它的作用相当于根）。
在Tomcat中则没有这么方便的选择。在Tomcat版本3上，我们还可以有一些手段来共享session。对于版本4以上的 Tomcat，目前笔者尚未发现简单的办法。只能借助于第三方的力量，比如使用文件、数据库、JMS或者客户端cookie，URL参数或者隐藏字段等手段。
我们再看一下Weblogic Server是如何处理session的。
很快可以知道Weblogic Server对所有的应用程序设置的cookie的路径都是/，这是不是意味着在Weblogic Server中默认的就可以共享session了呢？然而一个小实验即可证明即使不同的应用程序使用的是同一个session，各个应用程序仍然只能访问自己所设置的那些属性。
还有一种较为方便的做法，就是把一个应用程序的session放到ServletContext中，这样另外一个应用程序就可以从ServletContext中取得前一个应用程序的引用。示例代码如下，
// 应用程序A ：
context.setAttribute("appA", session);
// 应用程序B ：
contextA = context.getContext("/appA");
HttpSession sessionA = (HttpSession)contextA.getAttribute("appA");
值得注意的是这种用法不可移植，因为根据ServletContext的JavaDoc，应用服务器可以处于安全的原因对于context.getContext("/appA");返回空值，以上做法在Weblogic Server 8.1中通过。
那么Weblogic Server为什么要把所有的应用程序的cookie路径都设为/呢？原来是为了SSO，凡是共享这个session的应用程序都可以共享认证的信息。
总结
session机制本身并不复杂，然而其实现和配置上的灵活性却使得具体情况复杂多变。这也要求我们不能把仅仅某一次的经验或者某一个浏览器，服务器的经验当作普遍适用的经验，而是始终需要具体情况具体分析。
session跨应用程序共享有时间需要重点学习哇！感觉应用场景特别常见，同时这里作者介绍的并不多！