全面瞭解Cookie

1、Cookie的出現

瀏覽器和服務器之間的通訊少不了HTTP協議，可是由於HTTP協議是無狀態的，因此服務器並不知道上一次瀏覽器作了什麼樣的操做，這樣嚴重阻礙了交互式Web應用程序的實現。

針對上述的問題，網景公司的程序員創造了Cookie。

2、Cookie的傳輸

服務器端在實現Cookie標準的過程當中，須要對任意HTTP請求發送Set-Cookie HTTP頭做爲響應的一部分：

Set-Cookie: name=value; expires=Tue, 03-Sep-2019 14:10:21 GMT; path=/; domain=.xxx.com;

瀏覽器端會存儲這樣的Cookie，而且爲以後的每一個請求添加Cookie HTTP請求頭髮送回服務器：

Cookie: name=value

服務器經過驗證Cookie值，來判斷瀏覽器發送請求屬於哪個用戶。

3、瀏覽器中的Coookie

瀏覽器中的Cookie主要由如下幾部分組成：

• 名稱：Cookie惟一的名稱，必須通過URL編碼處理。（同名會出現覆蓋的狀況）
• 值：必須通過URL編碼處理。
• 域（domain）：默認狀況下cookie在當前域下有效，你也能夠設置該值來確保對其子域是否有效。
• 路徑（path）：指定Cookie在哪些路徑下有效，默認是當前路徑下。
• 失效時間（expires）：默認狀況下，瀏覽器會話結束時會自動刪除Cookie；也能夠設置一個GMT格式的日期，指定具體的刪除日期；若是設置的日期爲之前的日期，那麼Cookie會當即刪除。
• 安全標誌（secure）：指定以後只容許Cookie發送給https協議。

瀏覽器在發送請求時，只會將名稱與值添加到請求頭的Cookie字段中，發送給服務端。

瀏覽器提供了一個很是蹩腳的API來操做Cookie：

document.cookie

經過上述方法能夠對該Cookie進行寫操做，每一次只能寫入一條Cookie字符串：

document.cookie = 'a=1; secure; path=/'

經過該方法還能夠進行Cookie的讀操做：

document.cookie
// "a=1"

因爲上述方法操做Cookie很是的不直觀，通常都會寫一些函數來簡化Cookie讀取、設置和刪除操做。

對於Cookie的設置操做中，須要如下幾點：
對於名

• 稱和值進行URL編碼處理，也就是採用JavaScript中的encodeURIComponent()方法；
• expires要求傳入GMT格式的日期，須要處理爲更易書寫的方式，好比：設置秒數的方式；
• 注意只有的屬性名的secure；每一段信息須要採用分號加空格。

function setCookie (key, value, attributes) {
  if (typeof document === 'undefined') {
    return
  }
  attributes = Object.assign({}, {
    path: '/'
  }, attributes)

  let { domain, path, expires, secure } = attributes

  if (typeof expires === 'number') {
    expires = new Date(Date.now() + expires * 1000)
  }
  if (expires instanceof Date) {
    expires = expires.toUTCString()
  } else {
    expires = ''
  }

  key = encodeURIComponent(key)
  value = encodeURIComponent(value)

  let cookieStr = `${key}=${value}`

  if (domain) {
    cookieStr += `; domain=${domain}`
  }

  if (path) {
    cookieStr += `; path=${path}`
  }

  if (expires) {
    cookieStr += `; expires=${expires}`
  }

  if (secure) {
    cookieStr += `; secure`
  }

  return (document.cookie = cookieStr)
}

Cookie的讀操做須要注意的是將名稱與值進行URL解碼處理，也就是調用JavaScript中的decodeURIComponent()方法：

function getCookie (name) {
  if (typeof document === 'undefined') {
    return
  }
  let cookies = []
  let jar = {}
  document.cookie && (cookies = document.cookie.split('; '))

  for (let i = 0, max = cookies.length; i < max; i++) {
    let [key, value] = cookies[i].split('=')
    key = decodeURIComponent(key)
    value = decodeURIComponent(value)
    jar[key] = value
    if (key === name) {
      break
    }
  }

  return name ? jar[name] : jar
}

最後一個清除的方法就更加簡單了，只要將失效日期（expires）設置爲過去的日期便可：

function removeCookie (key) {
  setCookie(key, '', { expires: -1 })
}

介紹Cookie基本操做的封裝以後，還須要瞭解瀏覽器爲了限制Cookie不會被惡意使用，規定了Cookie所佔磁盤空間的大小以及每一個域名下Cookie的個數。

爲了繞開單域名下Cookie個數的限制，開發人員還創造了一種稱爲subcookie的概念，這裏就不在贅述了，能夠參考【JavaScript高級程序設計第23章 p633】。

4、服務端的Cookie

相比較瀏覽器端，服務端執行Cookie的寫操做時，是將拼接好的Cookie字符串放入響應頭的Set-Cookie字段中；執行Cookie的讀操做時，則是解析HTTP請求頭字段Cookie中的鍵值對。

與瀏覽器最大的不一樣，在於服務端對於Cookie的安全性操碎了心

signed

當設置signed=true時，服務端會對該條Cookie字符串生成兩個Set-Cookie響應頭字段：

Set-Cookie: lastTime=2019-03-05T14:31:05.543Z; path=/; httponly
Set-Cookie: lastTime.sig=URXREOYTtMnGm0b7qCYFJ2Db400; path=/; httponly

這裏經過再發送一條以.sig爲後綴的名稱以及對值進行加密的Cookie，來驗證該條Cookie是否在傳輸的過程當中被篡改。

httpOnly

服務端Set-Cookie字段中新增httpOnly屬性，當服務端在返回的Cookie信息中含有httpOnly字段時，開發者是不能經過JavaScript來操縱該條Cookie字符串的。

這樣作的好處主要在於面對XSS（Cross-site scripting）攻擊時，黑客沒法拿到設置httpOnly字段的Cookie信息。

此時，你會發現localStorage相比較Cookie，在XSS攻擊的防護上就略遜一籌了。 sameSite

在介紹這個新屬性以前，首先你須要明白：當用戶從http://a.com發起http://b.com的請求也會攜帶上Cookie，而從http://a.com攜帶過來的Cookie...。

雖然第三方Cookie有一些好處，可是給CSRF（Cross-site request forgrey）攻擊的機會。

爲了從根源上解決CSRF攻擊，sameSite屬性便閃亮登場了，它的取值有如下幾種：

• strict：瀏覽器在任何跨域請求中都不會攜帶Cookie，這樣能夠有效的防護CSRF攻擊，可是對於有多個子域名的網站採用主域名存儲用戶登陸信息的場景，每一個子域名都須要用戶從新登陸，形成用戶體驗很是的差。
• lax：相比較strict，它容許從三方網站跳轉過來的時候使用Cookie。

爲了方便你們理解sameSite的實際效果，能夠看這個例子：

// a.com 服務端會在訪問頁面時返回以下Cookie

  cookies.set('foo', 'aaaaa')
  cookies.set('bar', 'bbbbb')
  cookies.set('name', 'cccccc')

  // b.com 服務端會在訪問頁面時返回以下Cookie
  cookies.set('foo', 'a', { sameSite: 'strict' })
  cookies.set('bar', 'b', { sameSite: 'lax' })
  cookies.set('baz', 'c')

如何如今用戶在a.com中點擊連接跳轉到b.com，它的請求頭是這樣的：

Request Headers
  Cookie: bar=b; baz=

5、網站性能優化

Cookie在服務端和瀏覽器的通訊中，主要依靠HTTP的響應頭和請求頭傳輸的，因此Cookie會佔據必定的帶寬。

前面提到瀏覽器會爲每一次HTPP請求自動攜帶上Cookie信息，可是對於同站內的靜態資源，服務器並不須要處理其攜帶的Cookie，這無形中便浪費了帶寬。

在最佳實踐中，通常都會將靜態資源部署到獨立的域名上，從而能夠避免無效Cookie的影響。