ExpressSession:SessionId 机制驱动的一个 Express 会话数据存储库

2023年 12月 12日 66.0k 0

Express 是一个 Node.js 的 Web 框架,提供对外服务器的功能。中间件则是 Express 提供的一种扩展能力的插件机制。

express-session 就是 Express 的一个中间件。使用 sessionId 的机制,为用户在网站访问期间,提供会话数据的存储支持。

技术实现上,express-session 就是为每个用户生成唯一的一个 sessionId(默认通过名为 connect.sid 的 cookie 字段)并存储在服务器上。在后续请求往返间,后端通过这个 sessionId 就能拿到之前存储的数据,实现用户访问状态的记忆。

注意:会话数据的存储往往会借助文件系统或者数据库系统(生产上通常叫缓冲数数据库,比如 redis)等。express-session 管数据存储叫 Store,默认使用的是内存(MemoryStore),不过生产上并不推荐。

图片图片

安装 & 简单使用

express-session 依赖 express,因此使用时需要保证 express 也存在。

$ npm install express express-session

下面是一个简单的使用。

var express = require('express')
var session = require('express-session')

var app = express()

app.use(session({
  secret: 'keyboard cat',
  resave: false,
  saveUninitialized: true
}))

secret 是必填项,作为生成 sessio ID  的盐值。resave、saveUninitialized 都是选填项,不过由于这 2 个选项的默认值会在未来版本修改,因此官方推荐显式传入。

express-session 是通过中间件方式注入到 express 应用中的。经 express-session 处理后的请求实例 req 都包含一个 .session 属性,我们是通过在 .session 属性上存储信息,实现前后请求会话数据的保存的。

以下,我们将通过 2 个复杂一点的案例来介绍 express-session 的使用。

案例介绍

这里举了 2 个例子,一个是统计用户页面访问次数,还有一个是用户登录的例子。

统计页面访问次数

我们先亮代码(不是很多)。

var express = require('express')
var session = require('express-session')

var app = express()

// 1)
app.use(session({
  secret: 'keyboard cat',
  resave: false,
  saveUninitialized: true
}))

app.use(function (req, res, next) {
  // 2)
  if (!req.session.views) {
    req.session.views = {}
  }

  // get the url pathname
  var pathname = req.path

  // 3)
  // count the views
  req.session.views[pathname] = (req.session.views[pathname] || 0) + 1

  next()
})

app.get('/foo', function (req, res, next) {
  res.send('you viewed this page ' + req.session.views['/foo'] + ' times')
})

app.get('/bar', function (req, res, next) {
  res.send('you viewed this page ' + req.session.views['/bar'] + ' times')
})

app.listen(3000)

这里我们起了一个监听在 3000 端口的服务器,对访问 /foo、/bar 页面的次数做了统计。

  • 首先express(session({ ... })) 一下,做好会话存储准备,调用后,会在每一次请求(req)添加一个 .session 对象属性
  • 页面访问数据存储在 req.session.views 对象属性上,初次访问时是没有这个对象的,就创建({})
  • 接下来获取某个访问路径下(req.path)的访问次数(+1),结束
  • 用户登录

    用户登录是一个稍微复杂一点的例子,分登录和退出,我们拆开来讲。

    首先,我们针对用户登录和未登录状态来区别显示首页内容:

    • 用户已登录状态下,显示用户名、暴露退出入口
    • 用户未登录状态下,显示登录表单,登录请求发送至 /login

    以下是代码实现:

    var escapeHtml = require('escape-html')
    var express = require('express')
    var session = require('express-session')
    
    var app = express()
    
    // 1)
    app.use(session({
      secret: 'keyboard cat',
      resave: false,
      saveUninitialized: true
    }))
    
    // 2.1) middleware to test if authenticated
    function isAuthenticated (req, res, next) {
      if (req.session.user) next()
      else next('route')
    }
    
    // 2)
    app.get('/', isAuthenticated, function (req, res) {
      // this is only called when there is an authentication user due to isAuthenticated
      res.send('hello, ' + escapeHtml(req.session.user) + '!' +
        ' Logout')
    })
    
    // 3)
    app.get('/', function (req, res) {
      res.send('' +
        'Username: ' +
        'Password: ' +
        '')
    })
    
    // ...
    
    app.listen(3000)

    这里我们起了一个监听在 3000 端口的服务器,根据登录状态处理首页展示逻辑。

  • 还是老样子,首先express(session({ ... })) 一下,做好会话存储准备,这一步会在每一次请求(req)添加一个 .session 对象属性
  • 先跑第一个 / 路径逻辑,这一步会先经过 isAuthenticated 中间件校验
  • 用户登录后,我们会创建一个 req.session.user 属性存储是用户数据,isAuthenticated 是检查这个属性又没有的,有  req.session.user 话,就说明登陆了,展示用户信息(next());没有  req.session.user 的话,说明未登录,则忽略用户信息展示,跳转至下一个路由处理(next('route'),也就是第 3 步)
  • 经过上一步,到这一步说明用户未登录,我们就发送一个登录表单,让用户填写。登录表单包含 user、pass 字段信息。
  • 接下来,我们来看看 /login 页面的处理逻辑。

    // ...
    
    // 1)
    app.post('/login', express.urlencoded({ extended: false }), function (req, res) {
      // login logic to validate req.body.user and req.body.pass
      // would be implemented here. for this example any combo works
    
      // regenerate the session, which is good practice to help
      // guard against forms of session fixation
      // 1)
      req.session.regenerate(function (err) {
        if (err) next(err)
    
        // store user information in session, typically a user id
        // 2)
        req.session.user = req.body.user
    
        // save the session before redirection to ensure page
        // load does not happen before session is saved
        // 3)
        req.session.save(function (err) {
          if (err) return next(err)
          // 4)
          res.redirect('/')
        })
      })
    })
    
    // ...
  • 为了能正确处理  表单提交数据,我们使用 express.urlencoded({ extended: false }) 中间件将 form 表单数据收集到 req.body 上
  • 我们一上来并没有立即对 req.body.user/req.body.pass 进行校验,而是调用了 req.session.regenerate() 重新生成用户会话 sessionId,这能避免会话固定攻击(session fixation attack)
  • 接下来,为了做简单演示,我们没有校验密码,而是直接将提交的用户名存储下来(req.session.user = req.body.user)
  • 在重定向会首页之前,我们又调用了 req.session.save() 将新 sessionId 下的 user 信息同步给 Store(默认是缓存,实际生产往往是一个缓存数据库(像 redis))
  • 最后,重定到首页,这时候页面就显示登录用户名了
  • 再来看看退出登录(/logout)的逻辑。

    app.get('/logout', function (req, res, next) {
      // logout logic
    
      // clear the user from the session object and save.
      // this will ensure that re-using the old sessionId
      // does not have a logged in user
      // 1)
      req.session.user = null
      // 2)
      req.session.save(function (err) {
        if (err) next(err)
    
        // regenerate the session, which is good practice to help
        // guard against forms of session fixation
        // 3)
        req.session.regenerate(function (err) {
          if (err) next(err)
          // 4)
          res.redirect('/')
        })
      })
    })
  • 首先,我们将 req.session.user 置为空
  • 然后,req.session.save() 将上面的修改同步到 Store
  • 接着,通过调用  req.session.regenerate() 重新生成 sessionId,这块跟登录一样,是为了避免会话固定攻击
  • 最后,重定到首页,这时候页面就未登录状态下的登录框了
  • 总结

    express-session 是用来为 express 框架提供会话缓存支持的一个中间件。技术上是通过使用 sessionId 机制提供会话记忆支持的。

    本文分别列举了 2 个案例来说明 express-session 的使用:访问次数和用户登录。不过需要注意的是,不管是登录还是退出,都要有一个新生成 sessionId 的过程(req.session.regenerate()),这是为了避免会话固定攻击。

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