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セッション管理

Revised: 7th/July/2002

セッションとは何か

HTTP は stateless と呼ばれる、要求／応答がワンセットごとに独立するように設計されています。これによって、途中でネットワークが切断されても、次回の通信に全く影響を及ぼしません。

要求１： こんにちは。菅井です。
応答１： いらっしゃい、菅井さん。
要求２： ハッピーですか？
応答２： いえ、あまり。ところで、お名前は？

これがステートレスと言うことです。サーバ側では、最初の要求／応答と、二回目の要求／応答が完全に独立しており、セッションになりません。一連の要求／応答をトラッキングするには、その上に乗るアプリケーション側で実装する必要があります。

セッションは同一ユーザからの一連のアクセスを指し、セッション管理はユーザを識別する仕組みです。前回のアクセス時の状況を保持して、次回以降のアクセス時にユーザを識別した処理ができます。

例えば、次のような、一連の処理を継続して処理するために使われます。

  1. ログイン認証し、
  2. ショッピングカートに商品を入れて、
  3. 会計処理をして、
  4. ログアウトする。

ログイン認証から、ログアウトするまで、サーバ側では同一ユーザからのアクセスであることを認識して特定する必要があります。これを行うのがセッション管理です。

セッションは、cookie や URL への埋め込みによって実現しますが、一般に煩雑な作業になります。 Java では、セッション管理の仕組みを言語仕様として持っており、実装方法に無自覚でいられます。 HttpSession インタフェースを使うと、サーブレット・コンテナが自動的にセッション管理を行ってくれます。

サンプル

ドキュメント・ルートの設定

面倒ですが、これも練習です。今回もドキュメント・ルートを作ってみましょう。

server.xml

ドキュメント・ルートを Tomcat に認識させるには、Tomcat がインストールされたディレクトリの、 conf/server.xml になります。

202 行目付近に次のようなコードがあります。

        <!-- Tomcat Manager Context -->
        <Context path="/manager" docBase="manager"
         debug="0" privileged="true"></Context>

このコードの次の行から、次のようなコードを記述します。

        <!-- Session Examples Context -->
        <Context path="/session" docBase="C:/java/session" debug="0"
                 reloadable="true" crossContext="true"/>

ドキュメント・ルート C:\java\session が、コンテキスト・ルート /session にマッピングされました。 localhost の場合は、 URL http://localhost:8080/session からアクセスできるようになりました。

ディレクトリ構造

server.xml で設定したドキュメント・ルートに、次のディレクトリ構造を作成します。

C:\java\session以下のディレクトリ構造
図： C:\java\session 以下のディレクトリ構造

web.xml

ここでは、サーブレットに別名をつけて、アクセスするための URL パターンにマッピングしておきます。この情報はドキュメント・ルート C:\java\sessionDemo の WEB-INF\web.xml に記述します。

今から、サーブレット SessionDemo を作成し、ドキュメント・ルートの WEB-INF\classes に配置します。このサーブレットに、session という別名を与えて、 URL http://localhost:8080/session/demo からアクセスできるように設定します。

C:\java\sessionDemo\WEB-INF\web.xml を次のように作成します。

<?xml version="1.0" encoding="Shift_JIS"?>
<!DOCTYPE web-app
    PUBLIC "-//Sun Microsystems, Inc.//DTD Web Application 2.3//EN"
    "http://java.sun.com/dtd/web-app_2_3.dtd">

<web-app>
	<!-- サーブレット名 -->
	<servlet>
		<servlet-name>session</servlet-name>
		<servlet-class>SessionDemo</servlet-class>
	</servlet>

	<!-- URL パターン -->
	<servlet-mapping>
		<servlet-name>session</servlet-name>
		<url-pattern>/demo</url-pattern>
	</servlet-mapping>
</web-app>
web.xmlの配備
図： web.xml の配備

サーブレット

ドキュメント・ルート C:\java\sessionDemo の WEB-INF\classes に次のようなコードを用意してコンパイルしておきます。

SessionDemo.javaの配備
図： SessionDemo.java の配備

SessionDemo.java:

import java.io.*;
import javax.servlet.*;
import javax.servlet.http.*;

public class SessionDemo extends HttpServlet {

	public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
		throws ServletException, IOException {
		doPerform(request, response);
	}

	public void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
		throws ServletException, IOException {
		doPerform(request, response);
	}

	public void doPerform(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
		throws ServletException, IOException {

		/*  セッションの開始
		 *  セッション情報を調べて、存在しなければ作成
		 */
		HttpSession session = request.getSession(true);

		int cnt;
		String msg, id;
		// セッションIDの取得
		id = session.getId();

		try {
			// セッションに格納された値の取得
			String cntStr = (String)session.getAttribute("counter");
			cnt = Integer.parseInt(cntStr);
			msg = cnt + " 回目のお越しです！";
		} catch (NumberFormatException e) {
			cnt = 1;
			msg = "はじめまして！";
		}
		cnt++;
		// セッションに値を格納
		session.setAttribute("counter", Integer.toString(cnt));

		// 応答文字コードのセット
		response.setContentType("text/html; charset=Shift_JIS");
		// 出力ストリームの取得
		PrintWriter out = response.getWriter();
		out.println("<html><head>\n"
			+ "<meta http-equiv=\"content-type\" content=\"text/html; charset=Shift_JIS\" />\n"
			+ "<title>セッション・デモ</title>\n"
			+ "</head><body>\n"
			+ "<h1>セッション・デモ</h1>\n"
			+ "<p>" + msg + "</p>\n"
			+ "<p>サーブレットコンテナが割り振ったセッションID：" + id + "</p>\n"
			+ "</body></html>\n");

	}
}

本稿では、以前 CLASSPATH にサーブレット・パッケージのアーカイブをセットしているので、次のようにコンパイルできます：

C:\>cd C:\java\session\WEB-INF\classes

C:\java\session\WEB-INF\classes>javac SessionDemo.java

C:\java\session\WEB-INF\classes>

CLASSPATH を設定していない方は、 -classpath フラッグで、Tomcat のインストール・ディレクトリ内の common\lib\servlet.jar を設定する必要があります。デフォルトでは C:\Program Files\Apache Tomcat 4.0\common\lib\servlet.jar です。

動作確認

このサーブレットは、 server.xml によって、コンテキスト・ルート /session にマップされており、更に、 web.xml によって、 URL パターン /demo にマップされています。マシン・リソースを http://localhost:8080 で識別すると、このサーブレットは http://localhost:8080/session/demo でアクセスできます。

server.xml と web.xml の更新は、 Tomcat の再起動によって反映します。開始／停止は Tomcat アイコンから実施します。

Tomcatアイコン
図： Tomcat アイコン
Tomcat の開始
図： Tomcat の開始

Tomcat が正常に開始したら、ブラウザで次の URL を要求します。

http://localhost:8080/session/demo
最初の要求
図：最初の要求
二回目以降の要求
図：二回目以降の要求

セッション管理

Cookie

HttpSession によって、セッションがどのように管理されているか確認します。

最初のアクセス時に HttpSession オブジェクトが作成され、セッション ID が割り振られます。クライアントには、 HTTP ヘッダに埋め込まれる形で cookie が送付されて ID が保持されます。二回目以降のアクセス時には、クライアントから送られた cookie に記述されたセッション ID から、特定の HttpSession オブジェクトが識別されて、前回の要求／応答に継続した処理が可能になります。

一般に、 Cookie には文字列だけが保持され、サーバにアクセスする度に、保持している全ての Cookie が送信されます。HttpSession では、作成する Cookie にはセッション ID だけを格納します。無関係のサーバに送信された Cookie が不正に取得されても、記述されているのは ID だけなので無価値となり、クライアントにとっては安心です。

一方、セッション ID で識別される HttpSession には任意のオブジェクトが Object 型で保持することが可能です。キーワードを指定してオブジェクトを格納／取り出しが可能です。

非 Cookie

クライアントによっては、 Cookie を拒否するように設定しています。非明示的にサーバにローカル・ディスク内の情報を送信される事を嫌うためです。事実、 Cookie を利用した不正アクセスは後を絶ちません。

このようなユーザには、上記の HttpSession による処理に加えて、 URL に情報を付加するようにします。これを行うのが、 HttpServletResponse オブジェクトの encodeURL() メソッドです。これを実装しておけば、 Cookie が利用できる場合はなにもせず、利用できない場合だけ引数の URL を加工して、セッション ID を付加した URL を返します。

String nextURL = response.encodeURL("./secondServlet");
out.println("<a href=\"" + nextURL + "\">次のページ</a>");

JSP

JSP では、 HttpSession オブジェクトは、暗黙オブジェクト session として作成されています。ここには、 session スコープのオブジェクトが保持されます。

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