摘要: 在上一篇中，我們講到了多線程是如何處理共享資源的，以及保證他們對資源進行互斥訪問所依賴的重要機制：對象鎖。 本篇中，我們來看一看傳統的同步實現方式以及這背后的原理。 很多人都知道，在Java多線程編程中，有一個重要的關鍵字，synchronized。但是很多人看到這個東西會感到困惑：“都說同步機制是通過對象鎖來實現的，但是這么一個關鍵字，我也看不出來Java...  閱讀全文

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   首先我們來看個例子，筆者曾經常去的一家咖啡店有喝5杯咖啡免費贈一杯咖啡的優惠，然而一次性消費5杯咖啡的機會微乎其微，這時就需要某種方式來紀錄某位顧客的消費數量。想象一下其實也無外乎下面的幾種方案：
1、該店的店員很厲害，能記住每位顧客的消費數量，只要顧客一走進咖啡店，店員就知道該怎么對待了。這種做法就是協議本身支持狀態。
2、發給顧客一張卡片，上面記錄著消費的數量，一般還有個有效期限。每次消費時，如果顧客出示這張卡片，則此次消費就會與以前或以后的消費相聯系起來。這種做法就是在客戶端保持狀態。
3、發給顧客一張會員卡，除了卡號之外什么信息也不紀錄，每次消費時，如果顧客出示該卡片，則店員在店里的紀錄本上找到這個卡號對應的紀錄添加一些消費信息。這種做法就是在服務器端保持狀態。

由 于HTTP協議是無狀態的，而出于種種考慮也不希望使之成為有狀態的，因此，后面兩種方案就成為現實的選擇。具體來說cookie機制采用的是在客戶端保 持狀態的方案，而session機制采用的是在服務器端保持狀態的方案。同時我們也看到，由于采用服務器端保持狀態的方案在客戶端也需要保存一個標識，所 以session機制可能需要借助于cookie機制來達到保存標識的目的，但實際上它還有其他選擇。


（二）理解cookie機制
cookie機制的基本原理就如上面的例子一樣簡單，但是還有幾個問題需要解決：“會員卡”如何分發；“會員卡”的內容；以及客戶如何使用“會員卡”。


正統的cookie分發是通過擴展HTTP協議來實現的，服務器通過在HTTP的響應頭中加上一行特殊的指示以提示瀏覽器按照指示生成相應的cookie。然而純粹的客戶端腳本如JavaScript或者VBScript也可以生成cookie。

而cookie 的使用是由瀏覽器按照一定的原則在后臺自動發送給服務器的。瀏覽器檢查所有存儲的cookie，如果某個cookie所聲明的作用范圍大于等于將要請求的 資源所在的位置，則把該cookie附在請求資源的HTTP請求頭上發送給服務器。意思是麥當勞的會員卡只能在麥當勞的店里出示，如果某家分店還發行了自 己的會員卡，那么進這家店的時候除了要出示麥當勞的會員卡，還要出示這家店的會員卡。

cookie的內容主要包括：名字，值，過期時間，路徑和域。
其中域可以指定某一個域比如.google.com，相當于總店招牌，比如寶潔公司，也可以指定一個域下的具體某臺機器比如www.google.com或者froog......可以用飄柔來做比。
路徑就是跟在域名后面的URL路徑，比如/或者/foo等等，可以用某飄柔專柜做比。
路徑與域合在一起就構成了cookie的作用范圍。
如 果不設置過期時間，則表示這個cookie的生命期為瀏覽器會話期間，只要關閉瀏覽器窗口，cookie就消失了。這種生命期為瀏覽器會話期的 cookie被稱為會話cookie。會話cookie一般不存儲在硬盤上而是保存在內存里，當然這種行為并不是規范規定的。如果設置了過期時間，瀏覽器 就會把cookie保存到硬盤上，關閉后再次打開瀏覽器，這些cookie仍然有效直到超過設定的過期時間。

存儲在硬盤上的 cookie可以在不同的瀏覽器進程間共享，比如兩個IE窗口。而對于保存在內存里的cookie，不同的瀏覽器有不同的處理方式。對于IE，在一個打開 的窗口上按Ctrl-N（或者從文件菜單）打開的窗口可以與原窗口共享，而使用其他方式新開的IE進程則不能共享已經打開的窗口的內存cookie；對于 Mozilla Firefox0.8，所有的進程和標簽頁都可以共享同樣的cookie。一般來說是用javascript的window.open打開的窗口會與原窗 口共享內存cookie。瀏覽器對于會話cookie的這種只認cookie不認人的處理方式經常給采用session機制的web應用程序開發者造成很 大的困擾。

下面就是一個goolge設置cookie的響應頭的例子
HTTP/1.1 302 Found
Location: http://www.google.com/intl/zh-CN/
Set-Cookie: PREF=ID=0565f77e132de138:NW=1:TM=1098082649:LM=1098082649:S=KaeaCFPo49RiA_d8; expires=Sun, 17-Jan-2038 19:14:07 GMT; path=/; domain=.google.com
Content-Type: text/html

這是使用HTTPLook這個HTTP Sniffer軟件來俘獲的HTTP通訊紀錄的一部分

瀏覽器在再次訪問goolge的資源時自動向外發送cookie

使用Firefox可以很容易的觀察現有的cookie的值
使用HTTPLook配合Firefox可以很容易的理解cookie的工作原理。

IE也可以設置在接受cookie前詢問

這是一個詢問接受cookie的對話框。


（三）理解session機制
session機制是一種服務器端的機制，服務器使用一種類似于散列表的結構（也可能就是使用散列表）來保存信息。

當 程序需要為某個客戶端的請求創建一個session的時候，服務器首先檢查這個客戶端的請求里是否已包含了一個session標識 - 稱為session id，如果已包含一個session id則說明以前已經為此客戶端創建過session，服務器就按照session id把這個session檢索出來使用（如果檢索不到，可能會新建一個），如果客戶端請求不包含session id，則為此客戶端創建一個session并且生成一個與此session相關聯的session id，session id的值應該是一個既不會重復，又不容易被找到規律以仿造的字符串，這個session id將被在本次響應中返回給客戶端保存。

保存這 個session id的方式可以采用cookie，這樣在交互過程中瀏覽器可以自動的按照規則把這個標識發揮給服務器。一般這個cookie的名字都是類似于 SEEESIONID，而。比如weblogic對于web應用程序生成的cookie，JSESSIONID= ByOK3vjFD75aPnrF7C2HmdnV6QZcEbzWoWiBYEnLerjQ99zWpBng!-145788764，它的名字就是 JSESSIONID。

由于cookie可以被人為的禁止，必須有其他機制以便在cookie被禁止時仍然能夠把session id傳遞回服務器。經常被使用的一種技術叫做URL重寫，就是把session id直接附加在URL路徑的后面，附加方式也有兩種，一種是作為URL路徑的附加信息，表現形式為http://...../xxx; jsessionid=ByOK ... 99zWpBng!-145788764
另一種是作為查詢字符串附加在URL后面，表現形式為http://...../xxx?jsessionid=ByOK ... 99zWpBng!-145788764
這兩種方式對于用戶來說是沒有區別的，只是服務器在解析的時候處理的方式不同，采用第一種方式也有利于把session id的信息和正常程序參數區分開來。
為了在整個交互過程中始終保持狀態，就必須在每個客戶端可能請求的路徑后面都包含這個session id。

另一種技術叫做表單隱藏字段。就是服務器會自動修改表單，添加一個隱藏字段，以便在表單提交時能夠把session id傳遞回服務器。比如下面的表單
<form name="testform" action="/xxx">
<input type="text">
</form>
在被傳遞給客戶端之前將被改寫成
<form name="testform" action="/xxx">
<input type="hidden" name="jsessionid" value="ByOK3vjFD75aPnrF7C2HmdnV6QZcEbzWoWiBYEnLerjQ99zWpBng!-145788764">
<input type="text">
</form>
這種技術現在已較少應用，筆者接觸過的很古老的iPlanet6(SunONE應用服務器的前身)就使用了這種技術。
實際上這種技術可以簡單的用對action應用URL重寫來代替。

在 談論session機制的時候，常常聽到這樣一種誤解“只要關閉瀏覽器，session就消失了”。其實可以想象一下會員卡的例子，除非顧客主動對店家提 出銷卡，否則店家絕對不會輕易刪除顧客的資料。對session來說也是一樣的，除非程序通知服務器刪除一個session，否則服務器會一直保留，程序 一般都是在用戶做log off的時候發個指令去刪除session。然而瀏覽器從來不會主動在關閉之前通知服務器它將要關閉，因此服務器根本不會有機會知道瀏覽器已經關閉，之所 以會有這種錯覺，是大部分session機制都使用會話cookie來保存session id，而關閉瀏覽器后這個session id就消失了，再次連接服務器時也就無法找到原來的session。如果服務器設置的cookie被保存到硬盤上，或者使用某種手段改寫瀏覽器發出的 HTTP請求頭，把原來的session id發送給服務器，則再次打開瀏覽器仍然能夠找到原來的session。

恰恰是由于關閉瀏覽器不會導致session被刪除，迫使服務器為seesion設置了一個失效時間，當距離客戶端上一次使用session的時間超過這個失效時間時，服務器就可以認為客戶端已經停止了活動，才會把session刪除以節省存儲空間。