前端学PHP之Session
前面的话
Session技术和Cookie相似,都是用来储存使用者的相关资料。但最大的不同之处在于Cookie是将数据存放在客户端的计算机之中,而Session则是将数据存放于服务器系统之下。Session的中文意思是会话,在Web系统中,通常是指用户与Web系统的对话过程。本文将详细介绍Session的内容
Session ID
在Web技术发展史上,虽然Cookie技术的出现是一个重大的变革,但Cookie是在客户端的计算机中保存资料,所以引起了一个争议。用户有权阻止Cookie的使用,使Web服务器无法通过Cookie来跟踪用户信息。而Session技术是将使用者相关的资料存放在服务器的系统之下,所以使用者无法停止Session的使用
Session在客户端仅需要保存由服务器为用户创建的一个Session标识符,称为Session ID,而在服务器端(文件或数据库或MemCache中)保存Session变量的值。Session ID是一个既不会重复,又不容易被找到规律的,由32位16进制数组成的字符串
Session ID会保存在客户端的Cookie中,如果用户阻止Cookie的使用,则可以将Session ID保存在用户浏览器地址栏的URL中。当用户请求Web服务器时,就会把Session ID发送给服务器,再通过Session ID提取保存在服务器中的Session变量。可以把Session中保存的变量,当做是这个用户的全局变量,同一个用户对每个脚本的访问都共享这些变量
当某个用户向Web服务器发出请求时,服务器首先会检查这个客户端的请求里是否已经包含了一个Session ID。如果包含,说明之前已经为此用户创建过Session,服务器则按该Session ID把Session检索出来使用。如果客户端请求不包含Session ID,则为该用户创建一个Session,并且生成一个与此Session相关联的Session ID,在本次响应中被传送给客户端保存
【session_start()】
用户向Web服务器发出请求时,必须首先使用session_start()函数来启动新会话或者重用现有会话,成功开始会话返回TRUE,反之返回FALSE
bool session_start ([ array $options = [] ] )
因为基于Cookie的Session是在开启的时候,调用session_start()函数会生成一个唯一的SessionID,需要保存在客户端电脑的Cookie中,和setCookie()函数一样,调用之前不能有任何的输出,空格或空行也不行
如果已经开启过Session,再次调用Session_start()函数时,不会再创建个新的Session ID。因为当用户再次访问服务器时,该函数会通过从客户端携带过来的Session ID,返回已经存在的Session。所以在会话期间,同一个用户在访问服务器上任何一个页面时,都是使用同一个 Session ID
session_start();
而且,使用session_start()方法会在服务器端建立一个同名的Session文件(文本文件)
如果不想在每个脚本都使用Session_start()函数来开启Session,可以在php.ini里设置"session.auto_start=1",则无须每次使用Session之前都要调用session_start()函数。但启用该选项也有一些限制,则不能将对象放入Session中,因为类定义必须在启动Session之前加载。所以不建议使用php.ini中的session.auto_start属性来开启Session
读写session
使用session_start()方法启动session会话后,要通过访问$_SESSION数组来读写session。和$_POST、$_GET、$_COOKIE类似,$_SESSION也是超全局数组
使用$_SESSION数组将数据存入同名Session文件中
<?php
session_start();
$_SESSION['username'] = 'huochai';
$_SESSION['age'] = 28;
?>
同名Session文件可以直接使用文本编辑器打开,该文件的内容结构如下所示:
变量名|类型:长度:值;
<?php
session_start();
print_r ($_SESSION);//Array ( [username] => huochai [age] => 28 )
?>
Session变量会被保存在服务器端的某个文件中,该文件的位置是通过php.ini文件,在session.save_path属性指定的目录下
配置Session
在PHP配置文件php.ini中,有一组和Session相关的配置选项。通过对一些选项重新设置新值,就可以对Session进行配置,否则使用默认的Session配置
phpinfo();
session.auto_start=0;在请求启动时初始化session
session.cache_expire=180;设置缓存中的会话文档在n分钟后过时
session.cookie_lifetime=0;设置cookie保存时间(s),相当于设置Session过期时间,为0时表示直到浏览器被重启
session.cookie_path=/;cookie的有效路径
session.cookie_domain=;cookie的有效域
session.name=PHPSESSID;用在cookie里的session的名字
session.save_handler=files;用于保存/取回数据的控制方式
session.save_path=/tmp;在save_handler设为文件时传给控制器的参数,这是数据文件将保存的路径.
session.use_cookies=1;是否使用cookies
销毁Session
当使用完一个Session变量后,可以将其删除,当完成一个会话后,也可以将其销毁。如果用户想退出Web系统,就需要提供一个注销的功能,把所有信息在服务器中销毁。销毁和当前Session有关的所有的资料,可以调用session_destroy()函数结束当前的会话,并清空会话中的所有资源
【session_destroy()】
bool session_destroy ( void )
session_destroy()销毁当前会话中的全部数据,删除同名Session文件,但是不会重置当前会话所关联的全局变量,也不会重置会话cookie。如果需要再次使用会话变量,必须重新调用session_start()函数
<?php
session_start();
session_destroy();
?>
可以使用unset()函数来释放在Session中注册的单个变量
print_r ($_SESSION);//'Array ( [username] => huochai [age] => 28 )'
unset($_SESSION['username']);
unset($_SESSION['age']);
print_r ($_SESSION);//'Array()'
[注意]不要使用unset($_SESSION)删除整个$_SESSION数组,这样将不能再通过$_SESSION超全局数组注册变量了
如果想把某个用户在Session中注册的所有变量都删除,可以直接将数组变量$_SESSION赋值为一个空数组
$_SESSION=array();
PHP默认的Session是基于Cookie的,Session ID被服务器存储在客户端的Cookie中,所以在注销Session时也需要清除Cookie中保存的SessionID,而这就必须借助setCookie()函数完成。在Cookie中,保存Session ID的Cookie标识名称就是Session的名称,这个名称是在php.ini中,通过session.name属性指定的值。在PHP脚本中,可以通过调用session_name()函数获取Session名称。删除保存在客户端Cookie中的Session ID
if(isset($_COOKIE[session_name()])) {
setCookie(session_name(),'',time()-3600);
}
通过前面的介绍可以总结出来,Session的注销过程共需要四个步骤
<?php
//第一步:开启Session并初始化
session_start(); //第二步:删除所有Session的变量,也可用unset($_SESSION[xxx])逐个删除
$_SESSION = array(); //第三步:如果使用基于Cookie的Session,使用setCooike()删除包含Session Id的Cookie
if (isset($_COOKIE[session_name()])) {
setcookie(session_name(),'', time()-42000);
} //第四步:最后彻底销毁Session,删除服务器端保留session信息的文件
session_destroy();
?>
自动回收
如果没有通过上述步骤销毁Session,而是直接关闭浏览器,或断网等情况,在服务器端保存的Session文件是不会被删除的。因为在php.ini配置文件中,默认的session.cookie_lifetime=0,表示Session ID在客户端Cookie的有效期限为直到关闭浏览器。Session ID消失了,但服务器端保存的Session文件并没有被删除。所以,没有被Session ID关联的服务器端Session文件成为了垃圾,而系统则提供了自动清理的机制
服务器保存的Session文件是普通文本文件,都有文件修改时间。通过在php.ini配置文件中设置session.gc_maxlifetime选项来设置一个到期时间(默认为1440秒,即24分钟)。垃圾回收程序在所有Session文件中排查出大于24分钟的文件。如果用户还在使用该文件,那么这个Session文件的修改时间就会被更新,将不会被排查到
排除出来后,并不会立刻清理垃圾,而是根据配置文件php.info中session.gc_probability/session.gc_divisor这两个值的比例来决定何时清理,默认值是1/100。表示排查100次,才有一次可能会启动垃圾回收机制,来自动回收垃圾。当然,这个值是可以修改的,但还是要兼顾服务器的运行性能和存储空间
传递session
使用Session跟踪一个用户,是通过在各个页面之间传递唯一的Session ID,并通过Session ID提取这个用户在服务器中保存的Session变量。常见的Session ID传送方法有以下两种
1、基于Cookie的方式传递Session ID。这种方法更优化,但由于不总是可用,因为用户在客户端可以屏蔽Cookie
2、通过URL参数进行传递,直接将会话ID嵌入到URL中去
在Session的实现中通常都是采用基于Cookie的方式,客户端保存的Session ID就是一个Cookie。当客户禁用Cookie时,Session ID就不能再在Cookie中保存,也就不能在页面之间传递,此时Session失效。不过PHP5在Linux平台可以自动检查Cookie状态,如果客户端将它禁用,则系统自动把Session ID附加到URL上传送。而使用Windows系统作为Web服务器则无此功能
【通过Cookie传递Session ID】
如果客户端没有禁用Cookie,则在PHP脚本中通过session_start()函数进行初始化后,服务器会自动发送HTTP标头将Session ID保存到客户端电脑的Cookie中
类似于下面的设置方式
//虚拟向Cookie中设置Session ID的过程
setCookie(session_name(),session_id(),,'/')
第一个参数中调用session_name()函数,返回当前Session的名称作为Cookie的标识名称。Session名称的默认值为PHPSESSID,是在php.ini文件中由session.name选项指定的值。也可以在调用session_name()函数时提供参数改变当前Session的名称
echo session_name();//PHPSESSID
第二个参数中调用session_id()函数,返回当前Session ID作为Cookie的值。也可以通过调用session_id()函数时提供参数设定当前Session ID
echo session_id();//kstvdmae177qqk6jgvg6td12l1
第三个参数的值0,是通过在php.ini文件中由session.cookiejifetime选项设置的值。默认值为0,表示SessIon ID将在客户机的Cookie中延续到浏览器关闭
最后一个参数'/',也是通过PHP配置文件指定的值,在php.ini中由session.cookie.path选项设置的值。默认值为'/',表示在Cookie中要设置的路径在整个域内都有效
如果服务器成功将Session ID保存在客户端的Cookie中,当用户再次请求服务器时,就会把Session ID发送回来。所以当在脚本中再次使用session_start()函数时,就会根据Cookie中的Session ID返回已经存在的Session
【通过URL传递Session ID】
如果客户浏览器支持Cookie,就把Session ID作为Cookie保存在浏览器中。但如果客户端禁止Cookie的使用,浏览器中就不存在作为Cookie的Session ID,因此在客户请求中不包含Cookie信息。如果调用session_start()函数时,无法从客户端浏览器中取得作为Cookie的Session ID,则又创建了一个新的Session ID,也就无法跟踪客户状态。因此,每次客户请求支持Session的PHP脚本,session_start()函数在开启Session时都会创建一个新的Session,这样就失去了跟踪用户状态的功能
如果客户浏览器不支持Cookie,PHP则可以重写客户请求的URL,把Session ID添加到URL信息中。可以手动地在每个超链接的URL中都添加一个Session ID,但工作量比较大,不建议使用这种方式。如下所示:
<?php
session_start();
echo '<a href="demo.php?'.session_name().'='.session_id() .'">链接演示</a>';
?>
在使用Linux系统做服务器时,并且选用PHP4.2以后的版本,则在编辑PHP时如果使用了-enable-trans-sid配置选项,和运行时选项session.use_trans_sid都被激活,在客户端禁用Cookie时,相对URL将被自动修改为包含会话ID。如果没有这么配置,或者使用Windows系统作为服务器时,可以使用常量SID。该常量在会话启动时被定义,如果客户端没有发送适当的会话Cookie,则SID的格式为session_name=session_id,否则就为一个空字符串。因此可以无条件地将其嵌入到URL中去。如下所示
//当阻止cookie时,SID返回'PHPSESSID=p2qouo8hjarul0a0ii5jmocmc0',否则返回一个空字符串
echo SID;
<?php
session_start();
$_SESSION["usemame"]="admin";
echo "Session ID:".session_id()."<br>";
?>
<a href="test2.php?<?php echo SID ?>">通过URL传递Session ID</a>
如果使用Linux系统作为服务器,并配置好相应的选项,就不用手动在每个URL后面附加SID,相对URL将被自动修改为包含Session ID。但要注意,非相对的URL被假定为指向外部站点,因此不能附加SID。因为这可能是个安全隐患,会将SID泄露给不同的服务器
自定义Session
在系统中使用Session技术跟踪用户时,Session默认的处理方式是使用Web服务器中的文件来记录每个用户的会话信息,通过php.ini中的session_save_path创建会话数据文件的路径。这种默认的处理方式虽然很方便,但也有一些缺陷。例如,登录用户如果非常大,文件操作的I/O开销就会很大,会严重影响系统的执行效率。另外,最主要的是本身的session机制不能跨机,因为对于访问量比较大的系统,通常都是采用多台web服务器进行并发处理,如果每台web服务器都各自独立地处理Session,就不可能达到跟踪用户的目的。这时就需要改变session的处理方式,常见的跨机方法就是通过自定义session的存储方式,可以将session信息使用NFS或SAMBA等共享技术保存到其他服务器中,或使用数据库来保存session信息,最优的方式是使用memcached来进行session存储
无论是用memcached、数据库、还是通过NFS或SAMBA共享session信息,其原理是一样的,都是通过PHP中的session_set_save_handler()函数来改变默认的处理方式,指定回调函数来自定义处理
Session_set_save_hander(callback open,callback close,call read,callback write,callback destro,callback gc);
该函数共需要6个回调函数作为必选参数,分别代表了Session生命周期中的6个过程,用户通过自定义每个函数,来设置Session生命周期中每个环节的信息处理
回调函数的执行时机如下所示
回调函数 描述
open 运行session_start()时执行,该函数需要声明两个参数,系统自动将php.ini中的session_save_path选项值传递给该函数的第一个参数,将Session名自动传递给第二个参数中,返回true则可以继续向下执行
close 该函数不需要参数,在脚本执行完成或调用session_write_close()、session_destroy()时被执行,即在所有session操作完成后被执行。如果不需要处理,则直接返回true即可
read 在运行session_start()时执行,因为在开启会话时,会read当前session数据并写入$_SESSION变量。需要声明一个参数,系统会自动将Session ID传递给该函数,用于通过Session ID获取对应的用户数据,返回当前用户的会话信息写入$_SESSION变量
write 该函数在脚本结束和对$_SESSION变量赋值数据时执行。需要声明两个参数,分别是Session ID和串行化后Session信息字符串。在对$_SESSION变量赋值时,就可以通过Session ID找到存储的位置,并将信息写入。存储成功可以返回true继续向下执行
destroy 在运行session_destroy()时执行,需要声明一个参数,系统会自动将Session ID传递给该函数,去删除对应的会话信息
gc 垃圾回收程序启动时执行。需要声明一个参数,系统自动将php.ini中的session_gc_maxlifetime选项值传给该函数,用于删除超过这个时间的Session信息,返回true则可以继续向下执行
在运行session_start()时分别执行了open(启动会话)、read(读取session数据至$_SESSION)和gc(清理垃圾),脚本中所有对$_SESSION的操作均不会调用这些回调函数。在调用session_destroy()函数时,执行destroy销毁当前session(一般是删除相应的记录或文件),但此回调函数销毁的只是Session的数据,此时如果输出$_SESSION变量,仍然有值,但此值不会再close后被写回去。在调用session_write_close()函数时执行write和close,保存$_SESSION至存储,如果不手工使用此方法,则会在脚本结束时被自动执行
[注意]session_set_save_hander()函数必须在php.ini中设置session_save_hander选项的值为”user”时(用户自定义处理器),才会被系统调用
<?php
$sess_save_path ="";
function open($save_path,$session_name){
global $sess_save_path;
$sess_save_path = $save_path;
return true;
}
function close(){
return true;
}
function read($id){
global $sess_save_path;
$sess_file ="{$sess_save_path}/sess_{$id}";
return (string) @file_get_contents($sess_file);
}
function write($id,$sess_data){
global $sess_save_path;
$sess_file ="{$sess_save_path}/sess_{$id}";
if($fp=@fopen($sess_file,"w")){
$return = fwrite($fp,$sess_data);
fclose($fp);
return $return;
}else{
return false;
}
}
function destroy($id){
global $sess_save_path;
$sess_file ="{$sess_save_path}/sess_{$id}";
return (@unlink($sess_file));
}
function gc($maxlifetime){
global $sess_save_path;
foreach(glob("{$sess_save_path}/sess_*") as $filename){
if(filemtime($filename) + $maxlifetime <time() ){
@unlink($filename);
}
}
return true;
}
session_set_save_hander(“open","close","read","write","destroy","gc");
session_start();
?>
数据库处理
如果网站访问量非常大,需要采用负载均衡技术搭载多台Web服务器协同工作,就需要进行Session同步处理。使用数据库处理Session会比使用NFS及SAMBA更占优势,可以专门建立一个数据库服务器存放Web服务器的Session信息,当用户不管访问集群中的哪个Web服务器,都会去这个专门的数据库,访问自己在服务器端保存的Session信息,以达到Session同步的目的。另外,使用数据库处理Session还可以给我们带来很多好处,比如统计在线人数等。如果mysql也做了集群,每个mysql节点都要有这张表,并且这张Session表的数据要实时同步
在使用默认的文件方式处理Session时,有3个比较重要的属性,分别是文件名称、文件内容及文件的修改时间:通过文件名称中包含的Session ID,用户可以找到自己在服务器端的Session文件;通过文件内容用户可以在各个脚本中存取$_session变量;通过文件的修改时间则可以清除所有过期的Session文件。所以使用数据表处理Session信息,也最少要有这三个字段(Session ID、修改时间、Session内容信息),当然如果考虑更多的情况,例如,用户改变了IP地址,用户切换了浏览器等,还可以再自定义一些其他字段。下面为Session设计的数据表结构包含5个字段,创建保存Session信息表session的SQL语句如下所示:
CREATE TABLE session(
sid CHAR(32) NOT NULL DEFAULT '',
update INT NOT NULL DEFAULT 0,
client_ip CHAR(15) NOT NULL DEFAULT '',
user_agent CHAR(200) NOT NULL DEFAULT '',
data TEXT,
PRIMARY KEY(sid)
);
数据表session创建成功后,再通过自定义的处理方式,将Session信息写入到数据库中
<?php
class DBSession {
public static $pdo; //pdo的对象
public static $ctime; //当前时间
public static $maxlifetime; //最大的生存时间
public static $uip; //用户正在用的ip
public static $uagent; //用户正在用的浏览器 //开启和初使化使用的, 参数需要一个路
public static function start(PDO $pdo) { self::$pdo = $pdo;
self::$ctime = time();
self::$maxlifetime = ini_get("session.gc_maxlifetime");
self::$uip = !empty($_SERVER['HTTP_CLIENT_IP']) ? $_SERVER['HTTP_CLIENT_IP'] : (!empty($_SERVER['HTTP_X_FORWARDED_FOR']) ? $_SERVER['HTTP_X_FORWARDED_FOR'] : (!empty($_SERVER['REMOTE_ADDR']) ? $_SERVER['REMOTE_ADDR'] : "") ); filter_var(self::$uip, FILTER_VALIDATE_IP) && self::$uip = '';
self::$uagent = !empty($_SERVER['HTTP_USER_AGENT']) ? $_SERVER['HTTP_USER_AGENT'] : "" ; //注册过程, 让PHP自己处理session时,找这个函数指定的几个周期来完成
session_set_save_handler(
array(__CLASS__, "open"),
array(__CLASS__,"close"),
array(__CLASS__, "read"),
array(__CLASS__, "write"),
array(__CLASS__, "destroy"),
array(__CLASS__,"gc"));
session_start(); //开启会话
} // 开启时, session_start()
public static function open($path, $name) {
return true;
} //关闭
public static function close() {
return true;
} //读取 echo $_SESSION['username']
public static function read($sid) {
$sql = "select * from session where sid = ?";
$stmt = self::$pdo -> prepare($sql);
$stmt -> execute(array($sid));
$result = $stmt -> fetch(PDO::FETCH_ASSOC);
//如果还没有会话信息,返回空字符串
if(!$result) {
return '';
}
//如果超出时间,销毁session
if($result['utime'] + self::$maxlifetime < self::$ctime) {
self::destroy($sid);
return '';
}
//如果用户换了ip或换了浏览器
if($result['uip'] != self::$uip || $result['uagent'] != self::$uagent) {
self::destroy($sid);
return '';
}
return $result['sdata']; } //写入 $_SESSION['username'] = "meizi";
public static function write($sid, $data) { //通过sid获取已经有的数据
$sql = "select * from session where sid = ?";
$stmt = self::$pdo->prepare($sql);
$stmt -> execute(array($sid));
$result = $stmt -> fetch(PDO::FETCH_ASSOC); //如果已经获取到了数据,就不插入而更新
if($result) {
//如果数据和原来的不同才更新
if($result['sdata'] != $data || $result['utime']+10 < self::$ctime) {
$sql = "update session set sdata = ?, utime = ? where sid=?";
$stmt = self::$pdo->prepare($sql);
$stmt -> execute(array($data, self::$ctime, $sid));
} //如果没有数据,就新插入一条数据
} else { if(!empty($data)) {
$sql = "insert into session(sid, sdata, utime, uip, uagent) values(?, ?, ?, ?, ?)";
$stmt = self::$pdo -> prepare($sql);
$stmt -> execute(array($sid, $data, self::$ctime, self::$uip, self::$uagent));
}
} } //销毁 session_destroy()
public static function destroy($sid) {
$sql = "delete from session where sid=?";
$stmt = self::$pdo->prepare($sql);
return $stmt -> execute(array($sid));
} //回收垃圾
public static function gc($maxlifetime) {
// utime < ctime - self::$maxlifetime
$sql = "delete from session where utime < ?";
$stmt = self::$pdo->prepare($sql);
return $stmt -> execute(array(self::$ctime - self::$maxlifetime));
}
}
//开启
DBSession::start($pdo);
memcached处理
用数据库来同步Session会加大数据库的负担,因为数据库本来就是容易产生瓶颈的地方,但如果采用MemCache来处理Session是非常合适的,因为MemCache的缓存机制和Session非常相似。另外,MemCach可以做分布式,能够把Web服务器中的内存组合起来,成为一个”内存池”,不管是哪个服务器产生的Session,都可以放到这个“内存池”中,其他的Web服务器都可以使用。以这种方式来同步Session,不会加大数据库的负担,并且安全性也要比使用Cookie高。把session放到内存里面,读取也要比其他处理方式快很多
自定义使用memcached处理session信息,和自定义数据库的处理方式相同,但要简单得多,因为MemCache的工作机制和Session技术很相似
<?php class MemSession {
public static $mem; //pdo的对象
public static $maxlifetime; //最大的生存时间 public static function start(Memcache $mem) {
self::$mem = $mem;
self::$maxlifetime = ini_get("session.gc_maxlifetime"); //注册过程, 让PHP自己处理session时,按照这个函数指定的几个周期来完成
session_set_save_handler(
array(__CLASS__, "open"),
array(__CLASS__,"close"),
array(__CLASS__, "read"),
array(__CLASS__, "write"),
array(__CLASS__, "destroy"),
array(__CLASS__,"gc"));
session_start(); //开启会话
} // 开启时,session_start()
public static function open($path, $name) {
return true;
} //关闭
public static function close() {
return true;
} //读取 echo $_SESSION['username']
public static function read($sid) {
$data = self::$mem -> get($sid);
if(empty($data)) {
return '';
}
return $data;
} //写入
public static function write($sid, $data) {
self::$mem -> set($sid, $data, MEMCACHE_COMPRESSED, self::$maxlifetime);
} //销毁 session_destroy()
public static function destroy($sid) {
self::$mem -> delete($sid, 0); } //回收垃圾
public static function gc($maxlifetime) {
return true;
}
}
//创建对象
$mem = new Memcache();
//添加两台memcache服务器
$mem -> addServer("localhost", 11211);
$mem -> addServer("192.168.1.3", 11211);
//开启
MemSession::start($mem);
?>
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