express如何使用session与cookie的方法

无状态的http

我们都知道http的请求和响应式相互独立的,服务器无法识别两条http请求是否是同一个用户发送的。也就是说服务器端并没有记录通信状态的能力。我们通常使用cookie和session来确定会话双方的身份。

cookie

cookie 是从服务器端发送的,服务器给不同的用户发送不同的标识,这个标识表示用户的身份,服务器通过客户端发送的这个标识来识别用户的身份,从而查询服务器中的该用户的相关数据,然后发送到该用户。

安装express提供的cookie-parser中间件:

npm i -S cookie-parser

在我们使用的项目页面模块中引入 cookie-parser 插件,然后实例化它,如下:

var cookieParser = require('cookie-parser');
var cp = cookieParser(secret, options);

它有两个参数,第一个参数secret,用它可以对cookie进行签名,也就是我们常说的cookie加密。它可以是字符串也可以是数组,如果熟悉加密原理的同学应该知道,这个字符串就是服务器所拥有的密文,第二个参数options包含如下可选参数:

  1. path:指定 cookie 影响到的路径
  2. expires: 指定时间格式
  3. maxAge:指定 cookie 什么时候过期
  4. secure:当 secure 值为 true 时,在 HTTPS 中才有效;反之,cookie 在 HTTP 中是有效。
  5. httpOnly:浏览器不允许脚本操作 document.cookie 去更改 cookie。设置为true可以避免被 xss 攻击拿到 cookie

参考cookie-parser中的例子,实现一个记住访问路径的demo,代码如下:

var path = require('path');
var express = require('express');
var cookieParser = require('cookie-parser');
var app = express();

// 使用 cookieParser 中间件;
app.use(cookieParser());

// 如果请求中的 cookie 存在 isFirst
// 否则,设置 cookie 字段 isFirst, 并设置过期时间为10秒
app.get('/', function(req, res) {
  if (req.cookies.isFirst) {
    res.send("再次欢迎访问");
    console.log(req.cookies)
  } else {
    res.cookie('isFirst', 1, { maxAge: 60 * 1000});
    res.send("欢迎第一次访问");
  }
});

app.listen(3030, function() {
  console.log('express start on: ' + 3030)
});

cookie-parser 还可以对Cookie数据进行加密,也就是我们所说的signedCookies。

signedCookies

实现代码如下:

var path = require('path');
var express = require('express');
var cookieParser = require('cookie-parser');
var app = express();

// 使用 cookieParser 中间件;
app.use(cookieParser('my_cookie_secret'));

// cookie
app.get('/', function(req, res) {
  if (req.signedCookies.isFirst) {
    res.send("欢迎再一次访问");
    console.log(req.signedCookies)
  } else {
    res.cookie('isFirst', 1, { maxAge: 60 * 1000, signed: true});
    res.send("欢迎第一次访问");
  }
});

从上面的代码中我们知道cooke-parser的第一个参数可以指定服务器端的提供的加密密匙,然后我们使用options中的signed配置项可实现加密。虽然这样相对安全,但是客户端的Cookie有局限性,在客户端发送请求时会增加请求头部的数据量,导致请求速度变慢;另外它不能实现数据的共享。

session

express-session 是expressjs的一个中间件用来创建session。服务器端生成了一个sessionn-id,客户端使用了cookie保存了session-id这个加密的请求信息,而将用户请求的数据保存在服务器端,但是它也可以实现将用户的数据加密后保存在客户端。

session记录的是客户端与服务端之间的会话状态,该状态用来确定客户端的身份。

express-session支持session存放位置

可以存放在cookie中,也可以存放在内存中,或者是redis、mongodb等第三方服务器中。

session默认存放在内存中,存放在cookie中安全性太低,存放在非redis数据库中查询速度太慢,一般项目开发中都是存放在redis中(缓存数据库)。

在express提供的express-session中间件安装命令:

npm i -S express-session

在我们使用的项目页面模块中引入 express-session 插件,然后实例化它,如下:

var session = require('express-session');
var se = session(options);

session()的参数options配置项主要有:

  1. name: 设置cookie中,保存session的字段名称,默认为connect.sid
  2. store: session的存储方式,默认为存放在内存中,我们可以自定义redis等
  3. genid: 生成一个新的session_id时,默认为使用uid2这个npm包
  4. rolling: 每个请求都重新设置一个cookie,默认为false
  5. resave: 即使session没有被修改,也保存session值,默认为true
  6. saveUninitialized:强制未初始化的session保存到数据库
  7. secret: 通过设置的secret字符串,来计算hash值并放在cookie中,使产生的signedCookie防篡改
  8. cookie : 设置存放sessionid的cookie的相关选项

那么,使用它我们都能做些什么呢?下面我们将一一介绍。

cookie session

cookie session 使用很简单就是我们在配置项中使用cookie配置项,就可以将session数据保存在cookie中,它和signedCookies类似都是将数据保存在客户端,而且都对数据进行了加密,但是加密后的请求得到的数据结构不一样。

cooke session 的结构如下:

Session {
 cookie:
  { path: '/',
   _expires: 2018-01-29T17:58:49.950Z,
   originalMaxAge: 60000,
   httpOnly: true },
 isFirst: 1 }

signedCookie 结构如下:

{ isFirst: '1' }

实现cookie session代码如下:

var path = require('path');
var express = require('express');
var session = require('express-session');
var redisStore = require('connect-redis')(session);
var app = express();

// session
app.use(session({
  name: 'session-name', // 这里是cookie的name,默认是connect.sid
  secret: 'my_session_secret', // 建议使用 128 个字符的随机字符串
  resave: true,
  saveUninitialized: false,
  cookie: { maxAge: 60 * 1000, httpOnly: true }
}));

// route
app.get('/', function(req, res, next) {
  if(req.session.isFirst || req.cookies.isFirst) {
    res.send("欢迎再一次访问");
  } else {
    req.session.isFirst = 1;
    res.cookie('isFirst', 1, { maxAge: 60 * 1000, singed: true});
    res.send("欢迎第一次访问。");
  }
});

app.listen(3030, function() {
  console.log('express start on: ' + 3030)
});

signed-cookie vs cookie session

  1. signedCookies 信息可见但不可修改,cookie session不可见也不可修改
  2. signedCookies 信息长期保存客户端,后者客户端关闭,信息消失

针对Cooke session增加了客户端请求的数据规模,我们一般这样使用,数据库存储session。

数据库保存session

用数据库保存session,我们一般使用redis,因为它是缓存数据库,查询速度相较于非缓存的速度更快。

express-session 的实例代码如下:

var path = require('path');
var express = require('express');
var session = require('express-session');
var redisStore = require('connect-redis')(session);
var app = express();

// session
app.use(session({
  name: 'session-name', // 这里是cookie的name,默认是connect.sid
  secret: 'my_session_secret', // 建议使用 128 个字符的随机字符串
  resave: true,
  saveUninitialized: false,
  store: new redisStore({
    host: '127.0.0.1',
    port: '6379',
    db: 0,
    pass: '',
  })
}));

// route
app.get('/', function(req, res) {
  if (req.session.isFirst) {
    res.send("欢迎再一次访问。");
    console.log(req.session)
  } else {
    req.session.isFirst = 1;
    res.send("欢迎第一次访问。");
  }
});

app.listen(3030, function() {
  console.log('express start on: ' + 3030)
});

但有时我们也使用非redis数据库保存session,这时我们就需要对项目结构有深刻的认识和理解;否则,使用后反而会适得其反。

另外,我们要注意使用数据库保存session数据,在浏览器端的session-id会随着浏览器的关闭而消失,下次打开浏览器发送请求时,服务器依然不能识别请求者的身份。

cookie session 虽然能解决这个问题,但是它本身存在着安全风险,其实cookie session 和 signedCookies都面临xss攻击。

其实,使用signedCookies和session的结合会在一定程度上降低这样的风险。

signedCookies(cookies) 和 session的结合

在开发中,我们往往需要signedCookies的长期保存特性,又需要session的不可见不可修改的特性。

var path = require('path');
var express = require('express');
var cookieParser = require('cookie-parser');
var session = require('express-session');
var redisStore = require('connect-redis')(session);
var app = express();

// 使用 cookieParser 中间件;
app.use(cookieParser());

// session
app.use(session({
  name: 'session-name', // 这里是cookie的name,默认是connect.sid
  secret: 'my_session_secret', // 建议使用 128 个字符的随机字符串
  resave: true,
  saveUninitialized: false,
  // cookie: { maxAge: 60 * 1000, httpOnly: true },
  store: new redisStore({
    host: '127.0.0.1',
    port: '6379',
    db: 0,
    pass: '',
  })
}));

app.get('/', function(req, res, next) {
  if(req.session.isFirst || req.cookies.isFirst) {
    res.send("欢迎再一次访问");
  } else {
    req.session.isFirst = 1;
    res.cookie('isFirst', 1, { maxAge: 60 * 1000, singed: true});
    res.send("欢迎第一次访问。");
  }
});

app.listen(3030, function() {
  console.log('express start on: ' + 3030)
});

这样我们将session保存在redis中的信息,保存在了session_id所标示的客户端cooke中一份,这样我们就不用担心,浏览器关闭,cookie中的session_id字段就会消失的情况,因为浏览器中还有它的备份cookie,如果没有备份的cookie信息,下次客户端再次发出请求浏览就无法确定用户的身份。

参考源码

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