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Session、cookie、token有什么区别？

2022-08-09 03:33:00 【51CTO】

HTTP是一个没有状态的协议，这种特点带来的好处就是效率较高，但是缺点也非常明显，这个协议本身是不支持网站的关联的，比如https://ceshiren.com/和https://ceshiren.com/t/topic/9737/7这两个网站，必须要使用别的方法将它们两个关联起来。那就是session 、cookie 、token。

session 即会话，是一种持久网络协议，起到了在用户端和服务器端创建关联，从而交换数据包的作用。
cookie 是“小型文本文件”，是某些网站为了辨别用户身份，进行 session 跟踪而储存在用户本地终端上的数据（通常经过加密），由用户客户端计算机暂时或永久保存的信息。
token 在计算机身份认证中是令牌（临时）的意思，在词法分析中是标记的意思。一般作为邀请、登录系统使用。

演示环境搭建

与 get、post 区别实战详解章节相同，为了避免其他因素的干扰，使用 Flask 编写一个简单的 demo server(Flask 的安装与启动参考 get、post 区别实战详解章节)，来演示 cookie 与 session。

demo server 演示代码

       
       from flask import Flask,session,Request, request,make_responseapp = Flask(__name__)request: Requestapp.secret_key = "key"@app.route('/')def hello_world():
       
    return 'Hello, World!'@app.route("/session")def session_handle():
       
    #读取请求
       
    for k, v in request.args.items():
       
    #收到请求后写入session
       
        session[k] = v
       
    #创建服务器响应，将session的内容打印出来
       
    resp = make_response({k: v for k, v in session.items()})
       
    for k, v in request.args.items():
       
    #给服务器设置cookie，并添加cookie字符串进行标识
       
        resp.set_cookie(f"cookie_{k}", v)
       
    return resp
       
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分析 session、cookie、token

session、cookie 区别演示

首先使用浏览器的无痕模式对演示网站发起访问，并传入 a、b 两个参数以一次请求为例，查看 cookie 的传递过程

第一次请求的请求头信息如下，可以看到没有任何的 cookie 信息：

       
       GET /session?a=1&b=2 HTTP/1.1
       
Host: 127.0.0.1:5000
       
Connection: keep-alive
       
Pragma: no-cache
       
Cache-Control: no-cache
       
sec-ch-ua: " Not A;Brand";v="99", "Chromium";v="90", "Google Chrome";v="90"sec-ch-ua-mobile: ?0
       
Upgrade-Insecure-Requests: 1User-Agent: Mozilla/5.0 (Macintosh; Intel Mac OS X 10_15_0) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/90.0.4430.212 Safari/537.36
       
Accept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,image/avif,image/webp,image/apng,*/*;q=0.8,application/signed-exchange;v=b3;q=0.9
       
Sec-Fetch-Site: none
       
Sec-Fetch-Mode: navigate
       
Sec-Fetch-User: ?1
       
Sec-Fetch-Dest: document
       
Accept-Encoding: gzip, deflate, br
       
Accept-Language: en
       
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第一次请求的响应头信息，对客户端返回了 set-cookie 字段：

       
       HTTP/1.0 200 OK
       
Content-Type: application/json
       
Content-Length: 18Set-Cookie: cookie_a=1; Path=/
       
Set-Cookie: cookie_b=2; Path=/
       
Vary: Cookie
       
Set-Cookie: session=eyJhIjoiMSIsImIiOiIyIn0.YKSvNA.2sSLXbraXxQ-MfKOLhoLJPZmV9U; HttpOnly; Path=/
       
Server: Werkzeug/1.0.1 Python/3.8.7
       
Date: Wed, 19 May 2021 06:24:52 GMT
       
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第二次请求的请求头信息，客户端向服务端请求时请求头多出了一个 cookie 信息，并提交了和第二次 set-cookie 相同的信息：

       
       GET /session?a=1&b=2 HTTP/1.1
       
Host: 127.0.0.1:5000
       
...省略...
       
Cookie: cookie_a=1; cookie_b=2; session=eyJhIjoiMSIsImIiOiIyIn0.YKSvNA.2sSLXbraXxQ-MfKOLhoLJPZmV9U
       
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当用户访问带 cookie 浏览器时，这个服务器就为这个用户产生了唯一的 cookie，并以此作为索引在服务器的后端数据库产生一个项目，接着就给客户端的响应报文中添加一个叫做 Set-cookie 的首部行，格式为 k:v。

这样当该用户下次再访问此网站时，就会在对服务器发起请求的时候添加一个名 Cookie 的首部行。浏览器由此就可以得知用户的身份，从而用户就不需要再次重新输入一些个人信息。

使用 curl 命令对网站发起了一个 get 请求，并传入 a、b 两个参数

       
       curl 'http://127.0.0.1:5000/session?a=1&b=2' -v -s &>session
       
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查看 session 文件内的请求以及响应内容

       
       *   Trying 127.0.0.1...
       
* TCP_NODELAY set* Connected to 127.0.0.1 (127.0.0.1) port 5000 (#0)> GET /session?a=1&b=2 HTTP/1.1
       
> Host: 127.0.0.1:5000
       
> User-Agent: curl/7.64.1
       
> Accept: */*
       
>
       
* HTTP 1.0, assume close after body
       
< HTTP/1.0 200 OK
       
< Content-Type: application/json
       
< Content-Length: 18< Set-Cookie: cookie_a=1; Path=/
       
< Set-Cookie: cookie_b=2; Path=/
       
< Vary: Cookie
       
< Set-Cookie: session=eyJhIjoiMSIsImIiOiIyIn0.EWX6Qg.M8tEGPyRhlf0iUiLktEqup-4e-U; HttpOnly; Path=/
       
< Server: Werkzeug/1.0.1 Python/3.7.5
       
<{ [18 bytes data]* Closing connection 0{"a":"1","b":"2"}
       
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从上面可以发现，与上一章节内容不同的是响应值多出了 3 个Set-Cookie字段。下面有一个Set-Cookie显示为session=eyJhIjoiMSIsImIiOiIyIn0.EWX6Qg.M8tEGPyRhlf0iUiLktEqup-4e-U; HttpOnly; Path=/，由此可见 session 一般是加密串格式，可以通过 cookie 传递。

token 演示

token 的使用有一个非常经典的场景，就是在 github 中的使用。在 github->settings->Developer settings->Personal access tokens 中，可以生成一个 token 用于访问 github 的 api，这个 token 是没有时效性的，“任何人”可以使用它们代替通过 HTTPS 的 Git 密码，也可以用来通过基本身份验证向 API 进行身份验证。

使用 OAuth 令牌对 GitHub API 进行身份验证（因返回结果个人信息太多所以省略展示）

       
       $ curl -u username:$token https://api.github.com/user
       
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token是无状态的，客户端传递用户数据给服务端后，服务端将数据加密就生成了token并传回给客户端。这样客户端每次访问时都传递token，而服务端解密token之后，即可了解客户的信息。

在 github 中，token 只会生成一次，且不会过期，不过在很多其他的 web 应用网站，token 会存在过期机制。

session、cookie、token 的区别

       
       @startuml
       
autonumber
       
title session、cookie过程
       
participant 客户端 as c
       
participant 服务器 as s
       
c -> s: 第一次请求
       
s -> s: 创建SessionID并保存
       
s -> c: 返回SessionID，并Set-Cookie
       
c -> c: Cookie保存\n在浏览器
       
c -> s: 第二次请求，请求中携带Cookie和SessionId
       
s -> s: 判断SessionId\n属于哪个用户
       
s -> c: 响应 
       
@enduml
       
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       @startuml
       
autonumber
       
title token身份验证流程
       
participant 客户端 as c
       
participant 服务器 as s
       
c -> s: 第一次请求，携带用户信息（账户、密码）
       
s -> s: 用户信息加密\n之后得到token
       
s -> c: 返回token
       
c -> s: 请求时携带token
       
s -> s: 对token解密之后做认证
       
s -> c: 响应 
       
@enduml
       
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