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浅析http协议、cookies和session机制、浏览器缓存

WBOY
发布: 2016-06-20 13:03:00
原创
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最近几天在复习http协议中headers,cookies、session、缓存等相关知识,发现些新知识点。

这篇文章注重结合PHP去理解这些内容,也就是比较注重实践部分。

一、http headers          

NO1:对于web应用,用户群在客户端 (各种浏览器)点击任何一个连接向服务器发送http请求,这过程肯定需要3次握手,建立连接,服务器响应返回数据。

每次请求都有头部和实体部分,先看下面笔者监听QQ空间的headers,QQ空间的原因是它头部内容比较全

    Request Headers: 
       
    GET http://user.qzone.qq.com/445235728 HTTP/1.1 
       
    Host: user.qzone.qq.com 
       
    Connection: keep-alive 
       
    Cache-Control: max-age=0 
       
    User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 6.1) AppleWebKit/535.11 (KHTML, like Gecko) Chrome/17.0.963.56 Safari/535.11 
       
    Accept:text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,*/*;q=0.8 
       
    Referer: http://qzone.qq.com/ 
       
    Accept-Encoding:gzip,deflate,sdch 
       
    Accept-Language: zh-CN,zh;q=0.8 
       
    Accept-Charset: GBK,utf-8;q=0.7,*;q=0.3 
       
    Cookie:o_cookie=445235728;(省略很多……) 
       
    If-Modified-Since: Wed, 13 Jun 2012 01:32:19 GMT 
       
    ----------------- 
       
    Response Headers: 
       
    HTTP/1.1 200 OK 
       
    Connection:close 
       
    Server: QZHTTP-2.34.0 
       
    Date: Wed, 13 Jun 2012 02:59:31 GMT 
       
    Content-Encoding: gzip 
       
    Set-Cookie:login_time=61F0EEA02D704B1DBCF25166A74941B24F4BE24B205C466F;PATH=/; DOMAIN=qzone.qq.com 
       
    Set-Cookie:Loading=Yes;expires=Wed,13-Jun-201216:00:00GMT;PATH=/;DOMAIN=qzone.qq.com X-UA-Compatible: IE=Edge Last-Modified: Wed, 13 Jun 2012 02:59:31 GMT 
       
    Cache-Control: max-age=0, no-transform 
       
    Content-Type: text/html;charset=utf-8 
       
    Transfer-Encoding: chunked
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1、客户端请求headers包含了请求行和一些头域。

请求行:请求的方法 统一资源标识器(URL)协议版本 ------这三者用空格分开,最后换行回车(\r\n) 例如:GET http://user.qzone.qq.com/445235728 HTTP/1.1

各种头域:这些头域都是有关键字和键值成对组合,最后换行回车(\r\n)结束,这些头域告诉服务器应该怎么去响应以及本身一些信息。

2、服务器响应

状态行:协议版本 响应状态 状态描述 ------这三者用空格分开,最后换行回车(\r\n) 例如:HTTP/1.1 200 OK

各种头域:这些头域也是有关键字和键值成对组合,最后换行回车(\r\n)结束,这些头域告诉客户端应该怎么去响应以及本身一些信息。

NO2

这里就不一一说每个头域的概念和作用,想了解的请看:http://www.phpben.com/?post=34 现在介绍几个认为重要、在一些网站上的测试数据、以及请求返回各头域php代码实现

测试时间:2012.6.14前

测试对象:csdn 、cnbeta 、cnblos、腾讯(QQ空间、朋友网、新闻网)、新浪(微博、主页)、人人网、百度、淘宝、优酷、土豆这些网站

(1) Connection头域:这个头域只有http/1.1才有,默认是keep-alive值表示长连接,这样的话就不用每请求一个资源比如图片,css文件,js文件都要和服务器进行3此握手连接,这个在一定程度上弥补了http没状态的一个缺陷,减少连接服务器的时间。

查看测试网站Connection头域发现腾讯QQ空间、腾讯新闻网、新浪主页和微博,优酷和土豆Connection:close;除了这些其他的都是Connection:keep-alive

为什么?

1、connection: keep-alive 能正常使用的一个前提条件是还要提供content-length的头域告诉客户端正文的长度。那计算正文长度是个问题,对于多内容,集群服务器来说不是件易事。腾讯和新浪,优酷的这些都很难计算,对与工程师来说之间关闭了(默认是打开的)。

2、老服务器端不支持,对于腾讯,新浪这些老油条,服务器集群很庞大,难免有些老旧的不支持长连接的,为了一些兼容性问题,直接关闭了

Ps:这两点原因未求证过!^-^

用php headers(“Connection:keep-alive”);

(2) Content-Encoding头域

Content-Encoding文档的编码(Encode)方法.

上述网站出了cnbeta不用gzip压缩,优酷用deflate,其余都是。这也透漏一个重要信息,那就phper要掌握压缩gzip传输技术。

Php可以通过mod_gzip模块来实现。代码:ob_start("ob_gzhandler");

(3) Server头域暴漏服务器重要的安全信息。

Csdn:Server:nginx/0.7.68 ------------版本都暴露

腾讯QQ空间:Server:QZHTTP-2.34.0--------某位tx朋友透漏这是内部自己开发的服务器,这个可够安全

新浪微博:Server:apache -------------这个没暴漏版本

凤凰网:Server: nginx/0.8.53

人人网:Server:nginx/1.2.0

淘宝网:Tengine ---------这是淘宝内部技术团队开发的web服务器,基于Nginx

cnblogs博客园:Server:Microsoft-IIS/7.5

腾讯朋友网:Tencent/PWS ---------腾讯内部开发

腾讯新闻网:Server:squid/3.1.18

优酷网:Server: fswww1-----------是不是内部就不清楚,至少笔者不知道什么来的^_^

土豆网:Tengine/1.2.3

百度:server: BWS/1.0 ---------应该也是百度内部自己开发的服务器

很明显Server头域是返回服务器的信息,但也可以说暴漏信息,面对这个问题,大公司就自己开发基于自己功能的内部服务器。

(4) X-Powered-By头域可供修改,基于安全则可以修改

X-Powered-By头域反应什么语言什么版本执行后台程序。这个可以同个header函数修改

header("X-Powered-By:acb");

(5) Cache-control、expires、last-modified等重要头域

Cache-control:指定请求和响应遵循的缓存机制。在请求消息或响应消息中设置Cache-Control并不会修改另一个消息处理过程中的缓存处理过程。请求时的缓存指令包括no-cache、no-store、max-age、max-stale、min-fresh、only-if-cached,响应消息中的指令包括public、private、no-cache、no-store、no-transform、must-revalidate、proxy-revalidate、max-age。

Php代码实现:header("cache-control: abc");abc是上述指令值一个或多个,多个用’,’分开

Expires:告诉浏览器指明应该在什么时候认为文档已经过期,从而不再缓存它。代码实现:header("Expires:". date('D, d M Y H:i:s \G\M\T', time()+10));--------这个是把时间截转化成格林时区字符串给expires头域,这个显示时间会比中国北京时间少8个小时,东8区的实现:header("Expires:". date('r', time()+10))

last-modified:这个是服务器返回给浏览器,浏览器下次请求则把该值赋给if-modified-since头域传给服务器,服务器就可以根据此值判断是否有改变,有则继续运行下去,否者返回304 not modified。Php设置expires头域一样。

代码:

    if(isset($_SERVER[&#39;HTTP_IF_MODIFIED_SINCE&#39;]) && (time()-strtotime($_SERVER[&#39;HTTP_IF_MODIFIED_SINCE&#39;]) < 10)) { 
      header("HTTP/1.1 304 Not Modified"); 
         exit; 
       } 
    header("Last-Modified: " . date(&#39;D, d M Y H:i:s \G\M\T&#39;, time()) );或者header("Last-Modified: " . date(&#39;r&#39;, time()) ); 
登录后复制

前者是格林时间格式,后者是中国时间。需要注意的就是 php.ini 的时区 prc 则用后则,否者前者。笔者曾经试过在时区是 prc 的情况下用了前者,导致 time()-strtotime($_SERVER['HTTP_IF_MODIFIED_SINCE']) <0 永远成立,因为是负值。

注意:当请求页面有session_start()的时候,则不管是否有expires、cache-control、last-modified设置,则返回给客户端Cache-Control头域为Cache-Control:no-store, no-cache, must-revalidate Expires头域 Expires:Thu, 19 Nov 1981 08:52:00 GMT。这个问题烦了笔者2天,都以为php.ini 或是apache的问题。最后竟然是session_start()的问题。

二、 浏览器缓存动态

前面介绍了http headers几个告诉浏览器如何处理缓存。但不同浏览器处理各种头域的方式不同,以下就是笔者。

Ps:各个浏览器监听http headers的方法可以查看:http://www.phpben.com/?post=76

(1) header(“cache-control: no-store”)

IE9

Google17.0

Firefox11

Maxthon3

点击刷新键

重发请求,返回200状态

重发请求,返回200状态

重发请求,返回200状态

重发请求,返回200状态

地址栏回车

重发请求,返回200状态

重发请求,返回200状态

重发请求,返回200状态

重发请求,返回200状态

点击后退键

同上

同上

同上

同上

(2) header(“cache-control: no-cache”)

IE9

Google17.0

Firefox11

Maxthon3

点击刷新键

重发请求,返回200状态

重发请求,返回200状态

重发请求,返回200状态

重发请求,返回200状态

地址栏回车

重发请求,返回200状态

重发请求,返回200状态

重发请求,返回200状态

重发请求,返回200状态

点击后退键

同上

From cache

From cache

同上

(3) header(“cache-control:bublic”)

IE9

Google17.0

Firefox11

Maxthon3

点击刷新键

重发请求,返回200状态

重发请求,返回200状态

重发请求,返回200状态

重发请求,返回200状态

地址栏回车

from cache

重发请求,返回200状态

重发请求,返回200状态

重发请求,返回200状态

点击后退键

From cache

From cache

From cache

同上

(4) header("cache-control:private"); header("cache-control: must-revalidate ")

IE9

Google17.0

Firefox11

Maxthon3

点击刷新键

重发请求,返回200状态

重发请求,返回200状态

重发请求,返回200状态

重发请求,返回200状态

地址栏回车

除第一次外都是from cache

重发请求,返回200状态

重发请求,返回200状态

重发请求,返回200状态

点击后退键

From cache

From cache

From cache

同上

(5) header("cache-control:max-age=num");num是秒数

IE9

Google17.0

Firefox11

Maxthon3

点击刷新键

重发请求,返回200状态

重发请求,返回200状态

重发请求,返回200状态

重发请求,返回200状态

地址栏回车

秒数

重发请求,返回200状态

重发请求,返回200状态

重发请求,返回200状态

点击后退键

From cache

From cache

From cache

同上

(6)

 header("Expires:". date(&#39;D, d M Y H:i:s \G\M\T&#39;, time()+num)); num是秒数

登录后复制

IE9

Google17.0

Firefox11

Maxthon3

点击刷新键

重发请求,返回200状态

重发请求,返回200状态

重发请求,返回200状态

重发请求,返回200状态

地址栏回车

秒数

重发请求,返回200状态

重发请求,返回200状态

重发请求,返回200状态

点击后退键

From cache

From cache

From cache

同上

(7)

  if(isset($_SERVER[&#39;HTTP_IF_MODIFIED_SINCE&#39;]) && (time()-strtotime($_SERVER[&#39;HTTP_IF_MODIFIED_SINCE&#39;]) < num)) {

  header("HTTP/1.1 304 Not Modified");

     exit;

   } header("Last-Modified: " . date(&#39;D, d M Y H:i:s \G\M\T&#39;, time()) );
登录后复制

IE9

Google17.0

Firefox11

Maxthon3

点击刷新键

秒数

秒数

秒数

重发请求,返回200状态

地址栏回车

from cache

秒数

秒数

重发请求,返回200状态

点击后退键

From cache

From cache

From cache

同上

结论:

1、 刷新对于任何浏览器且不管是什么cache-control,都会重新请求,一般返回是200,除非Last-Modified设置

2、 后退键除非no-cache; no-store外都是使用缓存

3、 Cache-control:no-store 在浏览器中任何操作都重新提交请求,包括后退

4、 遨游3的缓存很差

5、 IE9 的缓存很强,所以用ie9调试的时候尽可能点刷新而不是在地址栏回车

鉴于这种情况,对于不同的应用(有些要缓存,有些经常更新)对于不同的国家各种浏览器份额,而哪种缓存方式。中国IE比较多,加上360浏览器的加入(用IE内核),那就要主要参照IE浏览器。

但笔者还是比较喜欢header("Last-Modified: " . date('D, d M Y H:i:s \G\M\T', time()) );这种方式。结合起来connection:keep-alive能让缓存技术更成熟。

注意:

1、 也许你会问,用Cache-control:no-store或Cache-control:no-store,但调试页面还是没原来的缓存。然后清除浏览器缓存关掉重启浏览器, 缓存还在。这是因为你的web应用用了文件缓存如ecshop常出现这种情况,这种情况就要进web应用后台删除文件缓存。

2、 调试的时候尽可能不要在地址栏回车,特别是IE,google还好一点,但是要知道这次的测试只是各个浏览器中的一个版本,所以调试的时候尽可能点刷新按钮。

3、 但在cache-control:max-age=num 和expires 一起使用的时候,前者级别比较高,浏览器会忽略expires的设置。(上面没给出测试内容)

三、 Session和cookies

Session 、cookies是程序员永远讨论的话题之一。

1、 简单说一下cookies、session

(1) Cookies是保存在客户端的小段文本,随客户端点每一个请求发送该url下的所有cookies到服务器端。比如在谷歌浏览器下,打开ww.abc.com下的两个文件,a.php包含cookies1和cookies2,b.php包含了cookies3和cookies4,那么在a.php或b.php 点任意一个连接(当然是ww.abc.com服务器上的),浏览器就会把cookies1~4这4个cookies发送给服务器。但是如果在IE9有打开一个包含cookies5的c.php,哪门在google浏览器点击连接是不会发送cookies5的。

(2) Session则保存服务器段,通过唯一的值sessionID来区别每一个用户。SessionID随每个连接请求发送到服务器,服务器根据sessionID来识别客户端,再通过session 的key获取session值。SessionID传回服务器的实现方式可以通过cookies和url回写来实现。

注意:

1、 同一个浏览器打开同一个文件,如a.php ,或同时有设置session的两个文件a.php、b.php sessionID则只有一个。(时间上不能是打开a.php 关闭浏览器再打开b.php)

2、 不同浏览器在同一时间打开同意文件的sessionID也不一样

3、 sessionID是服务器生成的不规则唯一字符串,如:

PHPSESSID=05dbfffd3453b7be02898fdca4fcd82b;------ PHPSESSID可以通过php.ini中session.name来改变,所以笔者在监听一些大型网站的时候查不出PHPSESSID,这是一个安全因素。

(3) cookies、session在php中的主要相关参数

(1) session.save_handler = ”files”

默认以文件方式存取session数据,如果想要使用自定义的处理器来存取session数据,比如数据库,用”user”。

(2) session.use_cookies = 1 前面说到sessionID用cookies来实现,这里就是,1表示用cookies

(3) session.use_trans_sid = 0 上面是用cookies来实现sessionID,这里值若是1则使用url回写方式,级别比session.use_cookies高

(4) session.use_only_cookies = 0 值为1则sessionID只可以用cookies实现,级别比前两个高

(5) session.cache_expire =180 session 缓存过期的秒数

(6) session.gc_maxlifetime = 1440

设定保存的session文件生存期,超过此参数设定秒数后,保存的数据将被视为’垃圾’并由垃圾回收程序清理。判断标准是最后访问数据的时间(对于FAT文件系统是最后刷新数据的时间)。如果多个脚本共享同一个session.save_path目录但session.gc_maxlifetime不同,将以所有session.gc_maxlifetime指令中的最小值为准。

(4) 图说cookie 、ssession

php代码如下

session_start(); 
   
$_SESSION[&#39;favcolor&#39;] = &#39;green&#39;; 
   
$_SESSION[&#39;animal&#39;]   = &#39;cat&#39;; 
   
$_SESSION[&#39;time&#39;]     = time(); 
   
setcookie("cookie1","www.scutephp.com",time()+3600*10); 
   
setcookie("cookie2","www.scutephp.com",time()+3600*10);
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结论:

1、 第一次请求是没用cookies的,而第二次有PHPSESSID和两个cookies是因为服务器第一请求返回这个三个cookies。

2、第二次请求比第一次多返回PHPSESSID这个cookies,在第二次则没有了,直到session过期后重新设置。

2、 ;浏览器关掉cookies,session是否可以正常运行?

前面提及sessionID的时候有两种方式。

(1) cookies 方式,在session.use_trans_sid=0 and session.use_cookies = 1的情况下使用。这种方法是每次浏览器端点每个请求,都把sessionID发送到服务器。

(2) url回写,session.use_only_cookies = 0 and session.use_trans_sid=1的情况下,服务器会忽略session.use_trans_sid,在浏览器发hhtp请求后,服务器会在返回页面内容中每个连接后面加上PHPSESSID=05dbfffd3453b7be02898fdca4fcd82b (在php.ini没改session.name,默认是PHPSESSID),这样就算客户端的浏览器禁止了cookies,一样能实现session功能。

这里来个测试:

在1.php文件代码:

    echo &#39;Welcome to page #1<br/>&#39;; 
       
    session_start(); 
       
    $_SESSION[&#39;favcolor&#39;] = &#39;green&#39;; 
       
    $_SESSION[&#39;animal&#39;]   = &#39;cat&#39;; 
       
    $_SESSION[&#39;time&#39;]     = time(); 
       
    // Works if session cookie was accepted 
       
    echo &#39;<br /><a href="2.php">page 1 (这个href中没SID参数)</a><br/>&#39;; 
    // Or maybe pass along the session id, if needed 
       
    echo &#39;<br /><a href="2.php?&#39; . SID . &#39;">page 2 (这个href中有SID参数)</a><br/>&#39;; 
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在 2.php 文件代码:

session_start(); 
echo &#39;Welcome to page #2<br />&#39;; 
   
echo $_SESSION[&#39;favcolor&#39;],&#39;<br/>&#39;; // green 
   
echo $_SESSION[&#39;animal&#39;],&#39;<br/>&#39;;   // cat 
   
echo date(&#39;Y m d H:i:s&#39;, $_SESSION[&#39;time&#39;]),&#39;<br/>&#39;; 
   
// You may want to use SID here, like we did in page1.php 
   
echo &#39;<br /><a href="1.php">return page 1</a>&#39;; 
登录后复制

情景1:没禁用浏览器的cookies(用cookies实现session),则在2.php能正常输出

情景2:禁用用浏览器的cookies且在php.ini开启session.use_trans_sid=1,通过1.php第一连接过去显示不了session的值,但第二个连接则正常显示。(说明url回写正常运行)


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