Cookie, Session, Web Storage与IndexedDB 总结

一、Cookie

Cookie 的本职工作并非本地存储,而是“维持状态”。 因为HTTP协议是无状态的,HTTP协议自身不对请求和响应之间的通信状态进行保存,通俗来说,服务器不知道用户上一次做了什么,这严重阻碍了交互式Web应用程序的实现。在典型的网上购物场景中,用户浏览了几个页面,买了一盒饼干和两瓶饮料。最后结帐时,由于HTTP的无状态性,不通过额外的手段,服务器并不知道用户到底买了什么,于是就诞生了Cookie。它就是用来绕开HTTP的无状态性的“额外手段”之一。服务器可以设置或读取Cookies中包含信息,借此维护用户跟服务器会话中的状态。

我们可以把Cookie 理解为一个存储在浏览器里的一个小小的文本文件,它附着在 HTTP 请求上,在浏览器和服务器之间“飞来飞去”。它可以携带用户信息,当服务器检查 Cookie 的时候,便可以获取到客户端的状态。

在刚才的购物场景中,当用户选购了第一项商品,服务器在向用户发送网页的同时,还发送了一段Cookie,记录着那项商品的信息。当用户访问另一个页面,浏览器会把Cookie发送给服务器,于是服务器知道他之前选购了什么。用户继续选购饮料,服务器就在原来那段Cookie里追加新的商品信息。结帐时,服务器读取发送来的Cookie就行了。

2.什么是Cookie及应用场景

Cookie指某些网站为了辨别用户身份而储存在用户本地终端上的数据(通常经过加密)。 cookie是服务端生成,客户端进行维护和存储。通过cookie,可以让服务器知道请求是来源哪个客户端,就可以进行客户端状态的维护,比如登陆后刷新,请求头就会携带登陆时response header中的set-cookie,Web服务器接到请求时也能读出cookie的值,根据cookie值的内容就可以判断和恢复一些用户的信息状态。

Cookie 以键值对的形式存在

典型的应用场景有:

  • 记住密码,下次自动登录。
  • 购物车功能。
  • 记录用户浏览数据,进行商品(广告)推荐。

3.Cookie的原理及生成方式

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5.Cookie与安全

属性 作用
value 用于保存用户登录状态,应该将该值加密,不能使用铭文的用户标识
http-only 不能通过 JavaScript 访问 Cookie,减少 XSS 攻击
secure 只能在协议为 HTTPS 的请求中携带
SameSite 规定游览器不能再跨域请求中携带 Cookie,减少 CSRF 攻击

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HttpOnly

浏览器不允许脚本操作 document.cookie 去更改 cookie, 所以为避免跨域脚本 (XSS) 攻击,通过 JavaScriptDocument.cookie API 无法访问带有 HttpOnly 标记的 Cookie,它们只应该发送给服务端。如果包含服务端 Session 信息的 Cookie 不想被客户端 JavaScript 脚本调用,那么就应该为其设置 HttpOnly 标记。

Set-Cookie: id=a3fWa; Expires=Wed, 21 Oct 2015 07:28:00 GMT; Secure; HttpOnly

secure

标记为 Secure 的 Cookie 只应通过被 HTTPS 协议加密过的请求发送给服务端。但即便设置了 Secure 标记,敏感信息也不应该通过 Cookie 传输,因为 Cookie 有其固有的不安全性,Secure 标记也无法提供确实的安全保障。

总结一下:

cookie 的缺点:

  • cookie的长度和数量的限制。每个domain最多只能有20条cookie,每个cookie长度不能超过4KB。否则会被截掉。
  • 安全性问题。如果cookie被人拦掉了,那个人就可以获取到所有 session 信息。加密的话也不起什么作用。
  • 有些状态不可能保存在客户端。例如,为了防止重复提交表单,我们需要在服务端保存一个计数器。若吧计数器保存在客户端,则起不到什么作用。
  • 原生的 cookie 接口不太友好

因此,为了弥补 Cookie 的局限性,让“专业的人做专业的事情”,Web Storage 出现了。

HTML5中新增了本地存储的解决方案——Web Storage,它分为 sessionStorage 和 localStorage。有了 WebStorage 后,cookie 只需做它应该做的事情了——作为客户端与服务器交互的通道,保持客户端状态。

二、LocalStorage

1.LocalStorage的特点

  • 保存的数据长期存储,下一次访问该网站的时候,网页可以直接读取以前保存的数据。
  • 大小为5M左右
  • 仅在客户端使用,不和服务端进行通信
  • 接口封装较好

基于上面的特点,LocalStorage 可以作为浏览器本地缓存方案,用来提升网页首屏渲染速度(根据第一请求返回时,将一些不变信息直接存储在本地)。

2.JavaScript 操作

3.使用场景

LocalStorage在存储方面没有什么特别的限制,理论上 Cookie 无法胜任的、可以用简单的键值对来存取的数据存储任务,都可以交给 LocalStorage 来做。

这里给大家举个例子,考虑到 LocalStorage 的特点之一是持久,有时我们更倾向于用它来存储一些内容稳定的资源。比如图片内容丰富的电商网站会用它来存储 Base64 格式的图片字符串:

三、sessionStorage

sessionStorage保存的数据用于浏览器的一次会话,当会话结束(通常是该窗口关闭),数据被清空;sessionStorage 特别的一点在于,即便是相同域名下的两个页面,只要它们不在同一个浏览器窗口中打开,那么它们的 sessionStorage 内容便无法共享localStorage 在所有同源窗口中都是共享的;cookie 也是在所有同源窗口中都是共享的。除了保存期限的长短不同,sessionStorage的属性和方法与 localStorage 完全一样。

1.sessionStorage的特点

  • 会话级别的浏览器存储
  • 大小为5M左右
  • 仅在客户端使用,不和服务端进行通信
  • 接口封装较好

基于上面的特点,sessionStorage 可以有效对表单信息进行维护,比如刷新时,表单信息不丢失。

2.使用场景

sessionStorage 更适合用来存储生命周期和它同步的会话级别的信息。这些信息只适用于当前会话,当你开启新的会话时,它也需要相应的更新或释放。比如微博的 sessionStorage 就主要是存储你本次会话的浏览足迹。

  • 共同点:都是保存在浏览器端,且都遵循同源策略。
  • 不同点:在于生命周期作用域的不同

作用域

localStorage只要在相同的协议、相同的主机名、相同的端口下,就能读取/修改到同一份localStorage数据。sessionStorage比localStorage更严苛一点,除了协议、主机名、端口外,还要求在同一窗口(也就是浏览器的标签页)下

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生命周期

localStorage 是持久化的本地存储,存储在其中的数据是永远不会过期的,使其消失的唯一办法是手动删除;而 sessionStorage 是临时性的本地存储,它是会话级别的存储,当会话结束(页面被关闭)时,存储内容也随之被释放。

localStorage sessionStorage
能够在所有同源的tabs和windows下共享 在一个游览器的tab下可见,包含同源的 iframes
Survives browser restart page刷新存在,关闭消失

Web Storage 是一个从定义到使用都非常简单的东西。它使用键值对的形式进行存储,这种模式有点类似于对象,却甚至连对象都不是——它只能存储字符串,要想得到对象,我们还需要先对字符串进行一轮解析。

说到底,Web Storage 是对 Cookie 的拓展,它只能用于存储少量的简单数据。当遇到大规模的、结构复杂的数据时,Web Storage 也爱莫能助了。这时候我们就要清楚我们的终极大 boss——IndexedDB!

IndexedDB

使用场景:离线登陆,博客写文章草稿

致谢