[网络协议]闲聊flask web编程中的cookie

在web编程中，cookie和session的区别于联系并不是一个很容易搞清楚的事情。在我从事后端工作的很长时间里，对于他们的应用也并不多，因为大多数时间都是在编写API接口供其他系统调用，而cookie与session恰恰是一项只和终端用户联系紧密的技术。

1. http协议无状态

在尝试搞清楚cookie之前，你首先接受并理解一个事实，http协议是一个无状态的协议。所谓的无状态是指协议对于事务处理没有记忆能力，服务器不知道客户端是什么状态，这意味着每个请求都是独立的。

这样的无状态会产生什么问题呢？假设你编写了一个网站，你想记录一下用户第一次访问你网站的时间，当用户下一次访问时，你在页面里显示他第一次登录的时间。

看起来很简单是不是，但我现在要再追加一个条件，用户不会在你的网站上注册，下一次访问的时候也不会登录，请问你怎么做？这个事情的难点在于，你怎么知道一个用户是第一次来访问你的网站，换一个角度看，用户发起的请求里，有什么数据是可以唯一代表这个用户的么，答案是没有。

这就是对http协议无状态的理解，你不知道用户的状态，每一次请求对于你来说都是独立的，全新的，当连续收到3个请求时，你甚至不知道这3个请求是一个人发了3次还是3个人各自发了一次。

2. cookie的作用

解决上面的问题，我们需要用到cookie技术。

cookie是在服务端生成的，发送给客户端（浏览器），浏览器会保存cookie数据，等客户端再发起请求时，会在请求头里带上cookie信息，服务端收到请求后，可以从请求头里拿到cookie， cookie里的信息就可以帮助服务端做一些重要的事情。

我上面这段，描述了cookie的产生，保存，传输，理解了这里的每一步，你就可以实现第一节里设想的功能。

2.1 怎么判断用户是第一次访问

很简单，服务端收到请求后，从请求头里尝试获取cookie，如果有，说明不是第一次来，如果没有，那就是第一次来。

我们先考虑第一次来的情况，既然是第一次，服务端需要获取当前时间，在响应头的cookie里设置这个时间，这样就把第一次访问网站的时间发送给了用户。

2.2 cookie信息的保存与使用

浏览器收到服务端的response后，会把cookie信息保存起来，保存的动作，你感知不到，浏览器自己完成，不过你可以查看。

最关键的步骤来了，当你再一次访问服务时，浏览器发送请求时会自动的把cookie信息带上，这个动作你也感知不到，浏览器自己完成。

2.3 服务端收到cookie

这一次，我们考虑请求信息里有cookie的情况，有cookie，说明不是第一次访问，从请求头里拿到cookie，得到的内容是这个用户第一次访问服务时的时间，服务端可以在返回的数据里加上这个时间，告诉用户他第一次访问网站的时间。

cookie到底是什么样子，你现在或许还不清楚，但我想，你应当已经将cookie的作用理解了。

http协议的无状态特性严重的影响了web服务功能的开发，很多的请求和响应是需要承上启下的，为此，发展出来了cookie和session。

3. flask cookie 实践

前面的部分都属于理论学习，接下来，咱们用flask框架实现第一节里的功能

from flask import Flask, make_response, request
from datetime import datetime

app = Flask(__name__)

@app.route("/")
def index():
    # 尝试获取 first_access cookie
    first_access = request.cookies.get('first_access')
    if first_access is None:        # 没有first_access cookie， 是第一次来
        first_access = datetime.now().strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S")
        res = make_response('hello world')
        res.set_cookie('first_access', first_access)        # 在响应头里设置cookie
        return res
    else:       # 不是第一次来
        return f"你第一次访问这个网页的时间是: {first_access}"


if __name__ == '__main__':
    app.run()

启动服务后，在浏览器里访问 http://127.0.0.1:5000/ ， 页面里显示的是 “hello world”， 通过浏览器的开发者功能可以查看到服务端响应头信息

服务端就是通过Set-Cookie首部来传输cookie信息的，浏览器收到数据后，就会将其保存下来。

接下来，你再次在浏览器里访问http://127.0.0.1:5000/，页面里显示的内容是 “你第一次访问这个网页的时间是: 2021-09-03 11:31:00”，通过浏览器的开发者工具可以查看到http请求的首部信息

你可以看到，cookie里有first_access， 服务端就是根据这里的信息才知道你第一次访问的时间。

4. 遗留问题

本文的重点是讲述cookie的作用并使用flask框架实现一个简单的web服务实现显示用户第一次访问时间的功能，由于篇幅有限，还有一些遗留问题需等到后续的文章进行讲解：

1. 如果关闭浏览器，再次打开浏览器，就不能显示我第一次访问的时间了，这个问题涉及到cookie的过期时间问题
2. cookie里的信息都是明文保存的，这很危险，这个问题涉及到cookie加密
3. cookie与session有什么区别呢？