這篇文章主要講解了“cookie、session和token怎么理解”，文中的講解內(nèi)容簡單清晰，易于學(xué)習(xí)與理解，下面請大家跟著小編的思路慢慢深入，一起來研究和學(xué)習(xí)“cookie、session和token怎么理解”吧！
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1、很久很久以前，Web 基本上就是文檔的瀏覽而已， 既然是瀏覽，作為服務(wù)器， 不需要記錄誰在某一段時間里都瀏覽了什么文檔，每次請求都是一個新的HTTP協(xié)議， 就是請求加響應(yīng)， 尤其是我不用記住是誰剛剛發(fā)了HTTP請求， 每個請求對我來說都是全新的。這段時間很嗨皮
2、但是隨著交互式Web應(yīng)用的興起，像在線購物網(wǎng)站，需要登錄的網(wǎng)站等等，馬上就面臨一個問題，那就是要管理會話，必須記住哪些人登錄系統(tǒng)， 哪些人往自己的購物車中放商品， 也就是說我必須把每個人區(qū)分開，這就是一個不小的挑戰(zhàn)，因為HTTP請求是無狀態(tài)的，所以想出的辦法就是給大家發(fā)一個會話標(biāo)識(session id), 說白了就是一個隨機的字串，每個人收到的都不一樣， 每次大家向我發(fā)起HTTP請求的時候，把這個字符串給一并捎過來， 這樣我就能區(qū)分開誰是誰了
3、這樣大家很嗨皮了，可是服務(wù)器就不嗨皮了，每個人只需要保存自己的session id，而服務(wù)器要保存所有人的session id ！ 如果訪問服務(wù)器多了， 就得由成千上萬，甚至幾十萬個。
這對服務(wù)器說是一個巨大的開銷 ， 嚴(yán)重的限制了服務(wù)器擴展能力， 比如說我用兩個機器組成了一個集群， 小F通過機器A登錄了系統(tǒng)， 那session id會保存在機器A上， 假設(shè)小F的下一次請求被轉(zhuǎn)發(fā)到機器B怎么辦？ 機器B可沒有小F的 session id啊。
有時候會采用一點小伎倆： session sticky ， 就是讓小F的請求一直粘連在機器A上， 但是這也不管用， 要是機器A掛掉了， 還得轉(zhuǎn)到機器B去。
那只好做session 的復(fù)制了， 把session id 在兩個機器之間搬來搬去， 快累死了。
后來有個叫Memcached的支了招： 把session id 集中存儲到一個地方， 所有的機器都來訪問這個地方的數(shù)據(jù)， 這樣一來，就不用復(fù)制了， 但是增加了單點失敗的可能性， 要是那個負責(zé)session 的機器掛了， 所有人都得重新登錄一遍， 估計得被人罵死。
也可以嘗試把這個單點的機器也搞出集群，增加可靠性， 但不管如何， 這小小的session對我來說是一個沉重的負擔(dān)
4、 于是有人就一直在思考， 我為什么要保存這可惡的session呢， 只讓每個客戶端去保存該多好？
可是如果不保存這些session id , 怎么驗證客戶端發(fā)給我的session id 的確是我生成的呢？ 如果不去驗證，我們都不知道他們是不是合法登錄的用戶， 那些不懷好意的家伙們就可以偽造session id , 為所欲為了。
嗯，對了，關(guān)鍵點就是驗證 ！
比如說， 小F已經(jīng)登錄了系統(tǒng)， 我給他發(fā)一個令牌(token)， 里邊包含了小F的 user id， 下一次小F 再次通過Http 請求訪問我的時候， 把這個token 通過Http header 帶過來不就可以了。
不過這和session id沒有本質(zhì)區(qū)別啊， 任何人都可以可以偽造， 所以我得想點兒辦法， 讓別人偽造不了。
那就對數(shù)據(jù)做一個簽名吧， 比如說我用HMAC-SHA256 算法，加上一個只有我才知道的密鑰， 對數(shù)據(jù)做一個簽名， 把這個簽名和數(shù)據(jù)一起作為token ， 由于密鑰別人不知道， 就無法偽造token了。
這個token 我不保存， 當(dāng)小F把這個token 給我發(fā)過來的時候，我再用同樣的HMAC-SHA256 算法和同樣的密鑰，對數(shù)據(jù)再計算一次簽名， 和token 中的簽名做個比較， 如果相同， 我就知道小F已經(jīng)登錄過了，并且可以直接取到小F的user id , 如果不相同， 數(shù)據(jù)部分肯定被人篡改過， 我就告訴發(fā)送者： 對不起，沒有認(rèn)證。
Token 中的數(shù)據(jù)是明文保存的（雖然我會用Base64做下編碼， 但那不是加密）， 還是可以被別人看到的， 所以我不能在其中保存像密碼這樣的敏感信息。
當(dāng)然， 如果一個人的token 被別人偷走了， 那我也沒辦法， 我也會認(rèn)為小偷就是合法用戶， 這其實和一個人的session id 被別人偷走是一樣的。
這樣一來， 我就不保存session id 了， 我只是生成token , 然后驗證token ， 我用我的CPU計算時間獲取了我的session 存儲空間 ！
解除了session id這個負擔(dān)， 可以說是無事一身輕， 我的機器集群現(xiàn)在可以輕松地做水平擴展， 用戶訪問量增大， 直接加機器就行。 這種無狀態(tài)的感覺實在是太好了！
應(yīng)用場景：登錄網(wǎng)站，今天輸入用戶名和密碼登錄之后，第二天再打開很多情況下就直接登錄了，這個時候用到的一個機制就是cookie。
通俗講，是訪問某些網(wǎng)站后在本地存儲的一些網(wǎng)站相關(guān)信息，下次訪問時減少一些步驟。更準(zhǔn)確的說法是：Cookies是服務(wù)器在本地機器上存儲的小段文本并隨每一個請求發(fā)送至同一服務(wù)器，是在客戶端保持狀態(tài)的方案。
Cookie的主要內(nèi)容包括：名字，值，過期時間，路徑和域。使用Fiddler抓包就可以看見，比方說我們打開百度的某個網(wǎng)站可以看到Headers包括Cookie，如下：
BIDUPSID: 9D2194F1CB8D1E56272947F6B0E5D47E PSTM: 1472480791 BAIDUID: 3C64D3C3F1753134D13C33AFD2B38367:FG ispeed_lsm: 2 MCITY: -131: pgv_pvi: 3797581824 pgv_si: s9468756992 BDUSS: JhNXVoQmhPYTVENEdIUnQ5S05xcHZMMVY5QzFRNVh6SzZoV0xMVDR6RzV-bEJZSVFBQUFBJCQAAAAAAAAAAAEAAACteXsbYnRfY2hpbGQAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAALlxKVi5cSlYZj BD_HOME: 1 H_PS_PSSID: 1423_21080_17001_21454_21408_21530_21377_21525_21193_21340 BD_UPN: 123253 sug: 3 sugstore: 0 ORIGIN: 0 bdime: 0
key, value形式。過期時間可設(shè)置的，如不設(shè)，則瀏覽器關(guān)掉就消失了，存儲在內(nèi)存當(dāng)中，否則就按設(shè)置的時間來存儲在硬盤上的，過期后自動清除，比方說開關(guān)機關(guān)閉再打開瀏覽器后他都會還存在，前者稱之為Session cookie 又叫 transient cookie，后者稱之為Persistent cookie 又叫permenent cookie。路徑和域就是對應(yīng)的域名，a網(wǎng)站的cookie自然不能給b用。
不足：
由于cookie是存在客戶端上的，所以瀏覽器加入了一些限制確保cookie不會被惡意使用，同時不會占據(jù)太多磁盤空間，所以每個域的cookie數(shù)量是有限的。
應(yīng)用場景：session的一個場景是購物車，添加了商品之后客戶端就知道添加了哪些商品，但是服務(wù)器是如何判斷的呢，所以也需要存儲一些信息。就用到了session。
session 從字面上講，就是會話。這個就類似于你和一個人交談，你怎么知道當(dāng)前和你交談的是張三而不是李四呢？對方肯定有某種特征（長相等）表明他就是張三。
session 也是類似的道理，服務(wù)器要知道當(dāng)前發(fā)請求給自己的是誰。為了做這種區(qū)分，服務(wù)器就要給每個客戶端分配不同的身份標(biāo)識，然后客戶端每次向服務(wù)器發(fā)請求的時候，都帶上這個身份標(biāo)識，服務(wù)器就知道這個請求來自于誰了。至于客戶端怎么保存這個“身份標(biāo)識”，可以有很多種方式，對于瀏覽器客戶端，大家都默認(rèn)采用 cookie 的方式。
服務(wù)器使用session把用戶的信息臨時保存在了服務(wù)器上，用戶離開網(wǎng)站后session會被銷毀。這種用戶信息存儲方式相對cookie來說更安全，可是session有一個缺陷：如果web服務(wù)器做了負載均衡，那么下一個操作請求到了另一臺服務(wù)器的時候session會丟失。
存在服務(wù)器的一種用來存放用戶數(shù)據(jù)的類HashTable結(jié)構(gòu)。瀏覽器第一次發(fā)送請求時，服務(wù)器自動生成了HashTable和Session ID來唯一標(biāo)識這個HashTable，并將其通過響應(yīng)發(fā)送到瀏覽器。瀏覽器第二次發(fā)送請求會將前一次服務(wù)器響應(yīng)中的Session ID放在請求中一并發(fā)送到服務(wù)器上，服務(wù)器從請求中提取出Session ID，并和保存的所有Session ID進行對比，找到這個用戶對應(yīng)的HashTable。
一般這個值會有個時間限制，超時后毀掉這個值，默認(rèn)30分鐘。
當(dāng)用戶在應(yīng)用程序的 Web頁間跳轉(zhuǎn)時，存儲在 Session 對象中的變量不會丟失而是在整個用戶會話中一直存在下去。
Session的實現(xiàn)方式和Cookie有一定關(guān)系。建立一個連接就生成一個session id，打開幾個頁面就好幾個了，這里就用到了Cookie，把session id存在Cookie中，每次訪問的時候?qū)ession id帶過去就可以識別了。
Cookie和Session的區(qū)別
存儲數(shù)據(jù)量方面：session能夠存儲任意的java對象，cookie只能存儲String類型的對象
一個在客戶端一個在服務(wù)端，因cookie在客戶端所以可以偽造，不是十分安全
Session太多時會消耗服務(wù)器資源，大型網(wǎng)站會有專門Session服務(wù)器，Cookie存在了護短沒問題
域的支持范圍不一樣，比防火鎖a.com的Cookie在a.com下都能用，而www.a.com的Session在api.a.com在都不能用，解決這個問題的辦法是JSONP或者跨域資源共享。
在Web領(lǐng)域基于Token的身份驗證隨處可見。在大多數(shù)使用Web API的互聯(lián)網(wǎng)公司中，tokens 是多用戶下處理認(rèn)證的最佳方式。
以下幾點特性會讓你在程序中使用基于Token的身份驗證
無狀態(tài)、可擴展
支持移動設(shè)備
跨程序調(diào)用
安全
那些使用基于Token的身份驗證的大佬們，大部分你見到過的API和Web應(yīng)用都使用tokens。例如Facebook, Twitter, Google+, GitHub等。
在介紹基于Token的身份驗證的原理與優(yōu)勢之前，不妨先看看之前的認(rèn)證都是怎么做的。
我們都是知道HTTP協(xié)議是無狀態(tài)的，這種無狀態(tài)意味著程序需要驗證每一次請求，從而辨別客戶端的身份。
在這之前，程序都是通過在服務(wù)端存儲的登錄信息來辨別請求的。這種方式一般都是通過存儲Session來完成。
隨著Web，應(yīng)用程序，已經(jīng)移動端的興起，這種驗證的方式逐漸暴露出了問題。尤其是在可擴展性方面。
Seesion：每次認(rèn)證用戶發(fā)起請求時，服務(wù)器需要去創(chuàng)建一個記錄來存儲信息。當(dāng)越來越多的用戶發(fā)請求時，內(nèi)存的開銷也會不斷增加。
可擴展性：在服務(wù)端的內(nèi)存中使用Seesion存儲登錄信息，伴隨而來的是可擴展性問題。
CORS(跨域資源共享)：當(dāng)我們需要讓數(shù)據(jù)跨多臺移動設(shè)備上使用時，跨域資源的共享會是一個讓人頭疼的問題。在使用Ajax抓取另一個域的資源，就可以會出現(xiàn)禁止請求的情況。
CSRF(跨站請求偽造)：用戶在訪問銀行網(wǎng)站時，他們很容易受到跨站請求偽造的攻擊，并且能夠被利用其訪問其他的網(wǎng)站。
在這些問題中，可擴展行是最突出的。因此我們有必要去尋求一種更有行之有效的方法。
基于Token的身份驗證是無狀態(tài)的，我們不將用戶信息存在服務(wù)器或Session中。這種概念解決了在服務(wù)端存儲信息時的許多問題，NoSession意味著你的程序可以根據(jù)需要去增減機器，而不用去擔(dān)心用戶是否登錄。
基于Token的身份驗證的過程如下:
用戶通過用戶名和密碼發(fā)送請求。
程序驗證。
程序返回一個簽名的token 給客戶端。
客戶端儲存token,并且每次用于每次發(fā)送請求。
服務(wù)端驗證token并返回數(shù)據(jù)。
每一次請求都需要token。token應(yīng)該在HTTP的頭部發(fā)送從而保證了Http請求無狀態(tài)。我們同樣通過設(shè)置服務(wù)器屬性Access-Control-Allow-Origin:* ，讓服務(wù)器能接受到來自所有域的請求。
需要主要的是，在ACAO頭部標(biāo)明(designating)*時，不得帶有像HTTP認(rèn)證，客戶端SSL證書和cookies的證書。
實現(xiàn)思路：
用戶登錄校驗，校驗成功后就返回Token給客戶端。
客戶端收到數(shù)據(jù)后保存在客戶端
客戶端每次訪問API是攜帶Token到服務(wù)器端。
服務(wù)器端采用filter過濾器校驗。校驗成功則返回請求數(shù)據(jù)，校驗失敗則返回錯誤碼
當(dāng)我們在程序中認(rèn)證了信息并取得token之后，我們便能通過這個Token做許多的事情。
我們甚至能基于創(chuàng)建一個基于權(quán)限的token傳給第三方應(yīng)用程序，這些第三方程序能夠獲取到我們的數(shù)據(jù)（當(dāng)然只有在我們允許的特定的token）
在客戶端存儲的Tokens是無狀態(tài)的，并且能夠被擴展?；谶@種無狀態(tài)和不存儲Session信息，負載負載均衡器能夠?qū)⒂脩粜畔囊粋€服務(wù)傳到其他服務(wù)器上。
如果我們將已驗證的用戶的信息保存在Session中，則每次請求都需要用戶向已驗證的服務(wù)器發(fā)送驗證信息(稱為Session親和性)。用戶量大時，可能會造成一些擁堵。
但是不要著急。使用tokens之后這些問題都迎刃而解，因為tokens自己hold住了用戶的驗證信息。
請求中發(fā)送token而不再是發(fā)送cookie能夠防止CSRF(跨站請求偽造)。即使在客戶端使用cookie存儲token，cookie也僅僅是一個存儲機制而不是用于認(rèn)證。不將信息存儲在Session中，讓我們少了對session操作。
token是有時效的，一段時間之后用戶需要重新驗證。我們也不一定需要等到token自動失效，token有撤回的操作，通過token revocataion可以使一個特定的token或是一組有相同認(rèn)證的token無效。
Tokens能夠創(chuàng)建與其它程序共享權(quán)限的程序。例如，能將一個隨便的社交帳號和自己的大號(Fackbook或是Twitter)聯(lián)系起來。當(dāng)通過服務(wù)登錄Twitter(我們將這個過程Buffer)時，我們可以將這些Buffer附到Twitter的數(shù)據(jù)流上(we are allowing Buffer to post to our Twitter stream)。
使用tokens時，可以提供可選的權(quán)限給第三方應(yīng)用程序。當(dāng)用戶想讓另一個應(yīng)用程序訪問它們的數(shù)據(jù)，我們可以通過建立自己的API，得出特殊權(quán)限的tokens。
我們提前先來談?wù)撘幌翪ORS(跨域資源共享)，對應(yīng)用程序和服務(wù)進行擴展的時候，需要介入各種各種的設(shè)備和應(yīng)用程序。
Having our API just serve data, we can also make the design choice to serve assets from a cdn. This eliminates the issues that CORS brings up after we set a quick header configuration for our application.
只要用戶有一個通過了驗證的token，數(shù)據(jù)和資源就能夠在任何域上被請求到。
Access-Control-Allow-Origin: *
基于標(biāo)準(zhǔn)創(chuàng)建token的時候，你可以設(shè)定一些選項，但是標(biāo)準(zhǔn)的用法會在JSON Web Tokens體現(xiàn)。
最近的程序和文檔是供給JSON Web Tokens的。它支持眾多的語言。這意味在未來的使用中你可以真正的轉(zhuǎn)換你的認(rèn)證機制。
感謝各位的閱讀，以上就是“cookie、session和token怎么理解”的內(nèi)容了，經(jīng)過本文的學(xué)習(xí)后，相信大家對cookie、session和token怎么理解這一問題有了更深刻的體會，具體使用情況還需要大家實踐驗證。這里是創(chuàng)新互聯(lián)，小編將為大家推送更多相關(guān)知識點的文章，歡迎關(guān)注！
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