补习系列(3)-springboot中的几种scope

目标

1. 了解HTTP 请求/响应头及常见的属性；
2. 了解如何使用SpringBoot处理头信息 ；
3. 了解如何使用SpringBoot处理Cookie ；
4. 学会如何对 Session 进行读写；
5. 了解如何在不同请求间传递 flash参数

一、Http 头信息

HTTP 头(Header)是一种附加内容，独立于请求内容和响应内容。
HTTP 协议中的大量特性都通过Header信息交互来实现，比如内容编解码、缓存、连接保活等等。
如下面的一个请求响应：
Request

Accept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,image/webp,image/apng,*/*;q=0.8
Accept-Encoding: gzip, deflate
Accept-Language: zh-CN,zh;q=0.9
Cache-Control: max-age=0
Connection: keep-alive
Host: www.cnblogs.com
If-Modified-Since: Wed, 18 Jul 2018 13:47:45 GMT
Upgrade-Insecure-Requests: 1
User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 6.1; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/65.0.3325.181 Safari/537.36

名称	用途
Accept	客户端期望的MIME 类型列表
Accept-Encoding	客户端期望的编解码方式
Accept-Language	客户端期望的语言
Cache-Control	缓存控制
Connection	连接行为(keep-alive)
Host	请求访问的主机
If-Modified-Since	缓存控制
Upgrade-Insecure-Requests	支持安全加密标记
User-Agent	用户代理(客户端标识)

Response

Cache-Control: private, max-age=10
Connection: keep-alive
Content-Encoding: gzip
Content-Type: text/html; charset=utf-8
Date: Wed, 18 Jul 2018 13:47:51 GMT
Expires: Wed, 18 Jul 2018 13:48:01 GMT
Last-Modified: Wed, 18 Jul 2018 13:47:51 GMT
Transfer-Encoding: chunked
Vary: Accept-Encoding
X-Frame-Options: SAMEORIGIN
X-UA-Compatible: IE=10

名称	用途
Cache-Control	缓存控制
Connection	连接行为(keep-alive)
Content-Encoding	编解码方式
Content-Type	内容类型(MIME)
Date	当前响应时间
Expires	文档过期时间
Last-Modified	最后一次更新时间
Transfer-Encoding	传输编码方式
Vary	需要刷新的请求Header
X-Frame-Options	FRAME展示策略(用于同源控制)
X-UA-Compatible	IE兼容属性

更多的** Http Header **可以从这里找到

二、SpringBoot 处理头信息

前面的内容中已经讲过如何完成Controller方法及请求的映射。
在SpringBoot可通过@RequestHeader注解方式
将请求头信息映射到参数，如下面的片段：

    @GetMapping("/some")
    @ResponseBody
    public String someHeader(@RequestHeader(value = "Host") String host,
            @RequestHeader(value = "User-Agent") String userAgent,
            @RequestHeader(value = "Cache-Control", required = false) String cacheControl,
            HttpServletResponse response) {

        logger.info("host:{}", host);
        logger.info("User-Agent:{}", userAgent);
        logger.info("Cache-Control:{}", cacheControl);

        // 设置响应头
        response.setHeader("Cache-Control", "no-cache,no-store,must-revalidate");
        response.setHeader("Pragma", "no-cache");
        response.setDateHeader("Expires", 0);

        return "OK";
    }

而响应头呢，可以通过声明一个HttpServletResponse参数后，
通过该对象进行设置，上面的代码非常容易理解。

如果希望获得全部的请求头，可以使用HttpHeaders对象：

    @GetMapping("/all")
    public ResponseEntity<Map<String, List<String>>> allHeaders(@RequestHeader HttpHeaders headers) {

        Map<String, List<String>> valueMap = new HashMap<String, List<String>>();
        for (String header : headers.keySet()) {
            valueMap.put(header, headers.get(header));
            logger.info("header[{}]={}", header, headers.get(header));
        }

        // 通过ResponseEntity设置响应头
        ResponseEntity<Map<String, List<String>>> entity = ResponseEntity.status(HttpStatus.OK)
                .header("new header", UUID.randomUUID().toString()).body(valueMap);
        return entity;
    }

上面的一段代码中，可以将所有请求头信息全部打印出来。
此外还须注意到，返回响应使用了ResponseEntity对象，这是一个用于直接表示
响应信息头、内容的对象，利用ResponseEntity可以很方便的设置响应头信息。

三、Cookie处理

Cookie一开始服务器用于辨别用户信息而记录在浏览器上的信息。
到目前为止Cookie作为客户端的存储有了非常多的应用场景。

SpringBoot 提供了@CookieValue以支持参数方式注入，如下：

    @GetMapping("/some")
    @ResponseBody
    public String someCookie(@CookieValue(value = "counter", defaultValue = "0") int counter,
            HttpServletResponse response) {

        logger.info("counter:{}", counter);
        counter += 1;

        String newValue = counter + "";

        // 设置Cookie
        response.addCookie(new Cookie("counter", newValue));
        return newValue;
    }

上述代码中，访问/some 可以获得一个counter的cookie值，
且每访问一次则自增一次，这是一个简单的访问计数器功能。

如果希望获取全部的Cookie，可以参考以下代码：

    @GetMapping("/all")
    public ResponseEntity<Map<String, String>>allCookies(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) {

        Map<String, String> valueMap = new HashMap<String, String>();
        for (Cookie cookie : request.getCookies()) {

            valueMap.put(cookie.getName(), cookie.getValue());
            logger.info("cookie[{}]={}", cookie.getName(), cookie.getValue());
        }

        // 设置Cookie
        response.addCookie(new Cookie("key", UUID.randomUUID().toString()));
        return new ResponseEntity<Map<String, String>>(valueMap, HttpStatus.OK);
    }

清理全部Cookie

    @GetMapping("/clear")
    public ResponseEntity<Map<String, String>> clearCookies(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) {

        Map<String, String> valueMap = new HashMap<String, String>();
        for (Cookie cookie : request.getCookies()) {

            valueMap.put(cookie.getName(), cookie.getValue());
            logger.info("cookie[{}]={}", cookie.getName(), cookie.getValue());

            // 清除
            cookie.setMaxAge(0);
            response.addCookie(cookie);
        }

        return new ResponseEntity<Map<String, String>>(valueMap, HttpStatus.OK);
    }

Cookie机制存在一定的缺陷，尽可能在考虑一些风险后使用

1. 安全性无法保证，除非使用HTTPS；
2. 浏览器端只有4KB大小的存储上限；

四、Session处理

Session 指的是会话，是建立于Cookie机制上的一种身份识别方式。
由于Cookie自身的安全性和容量限制，大多数应用中是在Cookie中存放一个唯一凭证；
服务侧通过凭证再进行身份信息的存取，这就是会话的由来。
不同的语言、框架采用的实现方式有些差异，比如JavaEE采用JSESSION_ID，而PHP则是PHPSESSID

Session的交互原理可以参考下面一个图：

Springboot 内嵌了Servlet容器，则是沿用的JSESSION_ID。因此在浏览一些JavaWeb站点时会发现该Cookie。
使用@SessionAttribute可以将会话中的属性映射到方法参数；

如果希望对Session属性进行操作，可以在Controller上声明@SessionAttributes注解以指定想要变更的属性；
之后，通过Model参数进行写入即可(由框架自动检测并修改Session)

@SessionAttributes("seed")
public class SessionController {

    private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(SessionController.class);
    @GetMapping("/some")
    @ResponseBody
    public String someSession(@SessionAttribute(value = "seed", required = false) Integer seed, Model model) {

        logger.info("seed:{}", seed);
        if (seed == null) {
            seed = (int) (Math.random() * 10000);
        } else {
            seed += 1;
        }
        model.addAttribute("seed", seed);

        return seed + "";
    }

上面的例子与Cookie实现访问计数器的功能是一样的！
如果希望获取全部会话，可以使用HttpSession

    @GetMapping("/all")
    public ResponseEntity<Map<String, Object>> allSessions(HttpSession session) {

        Map<String, Object> valueMap = new HashMap<String, Object>();
        Enumeration<String> iSession = session.getAttributeNames();

        while (iSession.hasMoreElements()) {
            String sessionName = iSession.nextElement();
            Object sessionValue = session.getAttribute(sessionName);

            valueMap.put(sessionName, sessionValue);
            logger.info("sessoin[{}]={}", sessionName, sessionValue);
        }

        // 写入session
        session.setAttribute("timestmap", new Date());
        return new ResponseEntity<Map<String, Object>>(valueMap, HttpStatus.OK);
    }

清除会话

    @GetMapping("/clear")
    public ResponseEntity<Map<String, Object>> clearSessions(HttpSession session) {

        Map<String, Object> valueMap = new HashMap<String, Object>();
        Enumeration<String> iSession = session.getAttributeNames();

        while (iSession.hasMoreElements()) {
            String sessionName = iSession.nextElement();
            Object sessionValue = session.getAttribute(sessionName);

            valueMap.put(sessionName, sessionValue);
            logger.info("sessoin[{}]={}", sessionName, sessionValue);
            
            session.removeAttribute(sessionName);
        }
      
        return new ResponseEntity<Map<String, Object>>(valueMap, HttpStatus.OK);
    }

五、Flash参数传递

Flash的意思是一瞬间，一闪而过的，因此很好理解，这是一类仅用来消费一次的参数，有些类似阅后即焚。
试想这样的场景，你确认完购物车，完成订单支付后进入订单管理界面，而此时界面上提示你"下单成功，请等待发货"。
这便可以通过Flash传参来实现。

Flash的意义是用作请求之间的瞬时参数传递，仅消费一次后便不再用。
以下是一个示例：

   /**
     * 执行跳转，并设置传值
     *
     * @param counter
     * @param response
     * @return
     */
    @GetMapping("/first")
    public String first(final RedirectAttributes redirectAttrs) {

        logger.info("redirect start:{}");

        redirectAttrs.addFlashAttribute("flash", UUID.randomUUID().toString());
        return "redirect:/flash/second";
    }

    /**
     * 获取传值
     * 
     * @param session
     * @param response
     * @return
     */
    @GetMapping("/second")
    @ResponseBody
    public String second(@ModelAttribute("flash") String flash) {

        logger.info("redirect receive {}", flash);
        return flash;
    }

交互原理

Sprintboot中Flash机制也是利用Session实现的，其中FlashMapManager接口实现了Flash参数的管理。
默认的实现是SessionFlashMapManager，可以通过RequestContextUtils获得上下文中的FlashMapManager对象。

RequestContextUtils通过Request Scope(请求上下文)存取对象
这也是一个本文未提及的scope域，Request上下文是利用线程变量实现的，通常用于线程内业务处理的数据交互。

码云同步代码

小结

HTTP 头信息是一种附加内容，用于实现HTTP协议中的各种特性，在开始部分介绍了常见的头信息定义。
本文主要介绍了几种常见的HTTP scope信息的存取方法，包括如何对header、cookie进行读取及修改。
springboot 内嵌了Servlet容器，会话处理机制上沿用了JSESSIONID，通过代码示例介绍了会话的处理方法；
Flash参数是一种阅后即焚的数据，其底层实现也用了session的实现方案。
欢迎继续关注"美码师的补习系列-springboot篇" ，期待更多精彩内容^-^

作者：美码师