之前遇到一位老面试官,问我的问题真的有点东西
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这篇文章其实源于一次我的面试经历。
那次我面对是一位老面试官,真的很有东西。
那次面试我和他叨叨了两小时....我滴妈我嘴巴都干了真的。
他的提问都很有深度,可以说对我的学习之路有很大的帮助。
我记得有个问题,差不多是面了一个小时的时候他问我:Cookie、Session、Token知道的吧?
我说:知道。
那你从演进的角度来讲讲 Cookie 、Session、Token?
我当时就懵了,单独的说我都清楚,这演进的角度让我一下不知从何说起。
这个面试官会从各个角度去感受我对一个知识点到底是背的,还是有自己理解的。
他提问的方式真的很有东西,他也给我反馈了很多他的理解,相谈甚欢,真的。
就这个问题他从 HTTP 无状态开始慢慢的引导我.....
他的这波引导其实就串联起了这一系列的知识点,零散的东西就被他整理的明明白白。
所以后来的学习我都喜欢找缘由,也就是为什么。
也是我一直强调的要知道:为什么会有这个东西的存在,这个的东西是为了解决什么痛点。
起初是因为我怕面试官再问我这样的问题。
现在是因为就应该这样学。
今儿就来捋捋之前面试官问我的这个题的。
正文
1990 年。
蒂姆·伯纳斯·李创建了 HTTP 协议。
李老的想法是把文档存储在服务器中,谁需要这个文档直接从服务器获取即可。
按照这个思想,当时的需求只有 GET。
并且按照拿文档的思路:拿完了连接就可以断了,也不需要什么交互。
所以 HTTP 起初的设计就是无状态的。
也就是请求和请求之间是没有关联的。
而随着互联网的发展,交互开始兴起。
人们不再满足简单的静态文件获取,各种购物、社交接踵而至。
这意味着服务器需要判断每个请求的发起者是谁,也就是需要状态。
你聊天总得表明你是谁,并且和谁聊吧?不然服务器可不知这聊天信息得发给谁。
你购物总得让服务器知道是谁买了这玩意吧?
总不能你买完了下线,再上线发现你买的东西没了。
这时候就是需要一种技术让请求与请求之间建立起联系,让请求变得有状态。
这技术叫 Cookie,就是一个以 Key-Value 格式存储的小文件,保存在客户端本地。
比如登录之后,服务器就能设置 Cookie 返回给浏览器,然后保存在本地。
随便截了个百度的,列出来的就是 key,下拉箭头打开里面就有 value。
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之后对百度的请求就可以带着 Cookie 去访问服务器,这里假设 BAIDUID 是用户 ID。
百度的服务器一看原来是这个 ID 啊,就知道是“我”请求了,这就有状态了。
简单地说 Cookie 就是存储在本地的一份文件,每次请求都会带上 Cookie 去访问服务器。
所以把一些用户信息塞到 Cookie 里,这样服务器就能判别是哪个用户的请求了。
注意 Cookie 是有域的划分的,来看下这个图:
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也就是每个域下面都有各自的 Cookie ,访问不同的网站带属于这个网站的 Cookie ,不会带别人的 Cookie ,不然就乱套了。
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但是 Cookie 是明文存储在用户本地,而且带有大量的用户信息这不太安全。
并且每次请求都需要带这么多 Cookie 对带宽来说也不太划算。
Session 就解决了这个问题,Session 就是会话,它有更加广泛的含义,在和 Cookie 这些一起谈论的场景,我们把它狭义化。
Session 就是把用户的会话信息存储在服务端。
然后颁发给客户端一个 sessionId,让客户端之后带着 sessionId 来请求。
这样服务端就可以通过 sessionId 去找到这个用户的信息,从而识别请求。
那客户端是如何带上 sessionId 的?
这个 sessionId 还是按照 Cookie 的形式存储在用户的本地,发起请求的时候带上即可。
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但是把这种状态信息存储到服务器中使得服务器就有状态了。
一般我们部署在线上的服务器会有多台来做负载均衡,也互相作为 backup。
所以如果 Session 的信息存在某一台机器上,那么当下一次请求被负载分到另一台机器那就找不到这个 Session 信息了。
也就不认得这个请求了,可能的现象就是告诉用户没登录,那用户不就傻了。
我这刚还登录着呢,这就告诉我没登录了?
所以处理方式有 session 复制,就是服务器之间互相同步 session,这样不论请求到哪个服务器都有用户的信息。
不过这复制就冗余了,有额外的开销。
还有一种就是 session sticky,其实就是把你的请求一直粘在某一个服务器上,如果你请求的一开始被指派的是 A 服务器,那么之后的所有请求都只会被指派到 A 服务器上。
但是如果 A 服务器挂了,你的请求还是会被指派到别的服务器上,这样一来用户登录信息还是会丢了。
可以看到复制和 sticky 都有缺陷,所以可以把 session 放到第三方存储,比如 Redis 里。
这样服务器等于又没状态了。
而服务器的无状态意味着可以随意伸缩,服务集群根据流量加几台减几台,很方便。
但是把 session 放第三方存储上只是把这个维护从服务器转嫁到第三方身上。
第三方得保证它的高可用,不然用户登录信息又会丢了。
不过一般而言我们的系统本来就要维护的第三方存储,所以影响不大。
小结一下:Cookie 明文存储在本地不太安全,所以想着把用户状态存在服务端,而 Session 就是将用户状态信息保存在服务端。
就暴露 sessionId 给客户端,这样相对而言安全些,并且也减少了网络流量。
但这样服务端就有状态了,难以扩展。
因此可以把 Session 放到第三方存储上,但是等于状态还是由服务端维护。
Token
其实仔细想想,是不是不需要在服务端存储用户的信息?
只需要一个能代表身份的凭证即可,一个服务端颁发给用户凭证,之后的请求让用户带着这个凭证就行。
就像我们的身份证,就代表我们。
这个凭证里面就包含了用户的信息,有人可能怕凭证被伪造。
没事,把凭证给签名了,这样我们服务器就能验证凭证的真伪。
和别人做不得假身份证一样。
这种凭证叫 Token。
如果一个用户登录了系统,我就返回一个 Token 给他,之后每次请求他带着这个 Token 来就行。
服务器验证了真伪之后拿到 Token 里面的用户信息就知道这个请求是谁发的了。
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这样服务器就无状态了,是真的无状态了,当然客户端有状态了。
由客户端来保存 Token ,这样是最合理的,不需要在服务端冗余数据。
有了 Token 之后服务器因为无状态所以可扩展,并且 Token 还能跨应用使用。
比如同一个公司不同应用之间的调用,所有应用只要能识别这个 Token 就都能登录。
一个 Token 就搞定了,不用每个网站都登录一遍,这就是单点登录。
如果是第三方服务提供方也更容易地提供服务,只需要颁发一个 Token 给调用者即可。
Token 简单的说就是一个含有凭证信息的令牌,只要服务器能识别这个令牌就能根据令牌的身份进行相应的响应。
其实这还蕴含了时间换空间的思想,把存储在服务器的用户信息暴露出去,利用签名来验证 Token 的真伪。
这样每次请求都需要耗费时间去验签,不过好处就是不需要存储信息,也就是时间换空间。
最后
其实像 Cookie + Session 除了可扩展还有跨域啊、跨站伪造请求等问题。
像 Token 更加灵活,在移动端等场景也更加的适用。
有关文章所讲的演进看起来好像就是 Cookie => Session =>Token
。
不是的,这几个东西都很有用,文章只是单从认证这一方面来看罢了。
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