ASP.NET Core 2 学习笔记（十一）Cookies & Session

基本上HTTP是没有记录状态的协定，但可以通过Cookies将Request来源区分出来，并将部分数据暂存于Cookies及Session，是写网站常用的用户数据暂存方式。
本篇将介绍如何在ASP.NET Core使用Cookie及Session。

Cookies

Cookies是将用户数据存在Client的浏览器，每次Request都会把Cookies送到Server。
在ASP.NET Core中要使用Cookie，可以通过HttpContext.Request及HttpContext.Response存取：

Startup.cs

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Threading.Tasks;
using Microsoft.AspNetCore.Builder;
using Microsoft.AspNetCore.Hosting;
using Microsoft.AspNetCore.Http;
using Microsoft.Extensions.DependencyInjection;

namespace MyWebsite
{
    public class Startup
    {
        // This method gets called by the runtime. Use this method to add services to the container.
        // For more information on how to configure your application, visit https://go.microsoft.com/fwlink/?LinkID=398940
        public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
        {
        }

        // This method gets called by the runtime. Use this method to configure the HTTP request pipeline.
        public void Configure(IApplicationBuilder app, IHostingEnvironment env)
        {
            if (env.IsDevelopment())
            {
                app.UseDeveloperExceptionPage();
            }

            // app.Run(async (context) =>
            // {
            //     await context.Response.WriteAsync("Hello World!");
            // });

            app.Run(async (context) =>
            {
                string message;

                if (!context.Request.Cookies.TryGetValue("Sample", out message))
                {
                    message = "Save data to cookies.";
                }
                context.Response.Cookies.Append("Sample", "This is Cookies.");
                // 刪除 Cookies 数据
                //context.Response.Cookies.Delete("Sample");

                await context.Response.WriteAsync($"{message}");
            });
        }
    }
}

从HTTP 可以看到传送跟收到的Cookies 信息：

当存在Cookies 的信息越多，封包就会越大，因为每个Request 都会带着Cookies 数据。

Session

Session是通过Cookies内的唯一识别信息，把用户数据存在Server端内存、NoSQL或数据库等。
要在ASP.NET Core使用Session需要先加入两个服务：

• Session容器
  Session可以存在不同的地方，透过DI IDistributedCache物件，让Session服务知道要将Session存在哪边。
  (之后的文章会介绍到IDistributedCache分散式快取)
• Session服务
  在DI容器加入Session服务。并将Session的Middleware加入Pipeline。

Startup.cs

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Threading.Tasks;
using Microsoft.AspNetCore.Builder;
using Microsoft.AspNetCore.Hosting;
using Microsoft.AspNetCore.Http;
using Microsoft.Extensions.DependencyInjection;

namespace MyWebsite
{
    public class Startup
    {
        // This method gets called by the runtime. Use this method to add services to the container.
        // For more information on how to configure your application, visit https://go.microsoft.com/fwlink/?LinkID=398940
        public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
        {
            // 将 Session 存在 ASP.NET Core 内存中
            services.AddDistributedMemoryCache();
            services.AddSession();
        }

        // This method gets called by the runtime. Use this method to configure the HTTP request pipeline.
        public void Configure(IApplicationBuilder app, IHostingEnvironment env)
        {
            if (env.IsDevelopment())
            {
                app.UseDeveloperExceptionPage();
            }

            // SessionMiddleware 加入 Pipeline
            app.UseSession();

            app.Run(async (context) =>
            {
                context.Session.SetString("Sample", "This is Session.");
                string message = context.Session.GetString("Sample");
                await context.Response.WriteAsync($"{message}");
            });
        }
    }
}

HTTP Cookies 信息如下：

可以看到多出了.AspNetCore.Session，.AspNetCore.Session就是Session的唯一识别信息。
每次Request时都会带上这个值，当Session服务取得这个值后，就会去Session容器找出专属这个值的Session数据。

对象类型

以前ASP.NET可以将对象直接存放到Session，现在ASP.NET Core Session不再自动序列化对象到Sesson。
如果要存放对象到Session就要自己序列化了，这边以JSON格式作为范例：

Extensions\SessionExtensions.cs

using Microsoft.AspNetCore.Http;
using Newtonsoft.Json;

namespace MyWebsite.Extensions
{
    public static class SessionExtensions
    {
        public static void SetObject<T>(this ISession session, string key, T value)
        {
            session.SetString(key, JsonConvert.SerializeObject(value));
        }

        public static T GetObject<T>(this ISession session, string key)
        {
            var value = session.GetString(key);
            return value == null ? default(T) : JsonConvert.DeserializeObject<T>(value);
        }
    }
}

通过上面扩展方法，就可以将对象存取至Session，如下：

using MyWebsite.Extensions;
using MyWebsite.Models;
// ...
var user = context.Session.GetObject<UserModel>("user");
context.Session.SetObject("user", user);

安全性

虽然Session数据都存在Server端看似安全，但如果封包被拦截，只要拿到.AspNetCore.Session就可以取到该用户数据，也是有风险。
有些安全调整建议实作：

• SecurePolicy
  限制只有在HTTPS连线的情况下，才允许使用Session。如此一来变成加密连线，就不容易被拦截。
• IdleTimeout
  修改合理的Session到期时间。预设是20分钟没有跟Server互动的Request，就会将Session变成过期状态。
  (20分钟有点长，不过还是要看产品需求。)
• Name
  没必要将Server或网站技术的信息爆露在外面，所以预设Session名称.AspNetCore.Session可以改掉。

// ...
public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
{
    services.AddDistributedMemoryCache();
    services.AddSession(options =>
    {
        options.Cookie.SecurePolicy = CookieSecurePolicy.Always;
        options.Cookie.Name = "mywebsite";
        options.IdleTimeout = TimeSpan.FromMinutes(5);
    });
}

强类型

由于Cookies及Session预设都是使用字串的方式存取资料，弱类型无法在开发阶段判断有没有打错字，还是建议包装成强类型比较好。
而且直接存取Cookies/Session的话逻辑相依性太强，对单元测试很不友善，所以还是建议包装一下。

Wappers\SessionWapper.cs

using Microsoft.AspNetCore.Http;
using MyWebsite.Extensions;
using MyWebsite.Models;
// ...
namespace MyWebsite.Wappers
{
    public interface ISessionWapper
    {
        UserModel User { get; set; }
    }

    public class SessionWapper : ISessionWapper
    {
        private static readonly string _userKey = "session.user";
        private readonly IHttpContextAccessor _httpContextAccessor;

        public SessionWapper(IHttpContextAccessor httpContextAccessor)
        {
            _httpContextAccessor = httpContextAccessor;
        }

        private ISession Session
        {
            get
            {
                return _httpContextAccessor.HttpContext.Session;
            }
        }

        public UserModel User
        {
            get
            {
                return Session.GetObject<UserModel>(_userKey);
            }
            set
            {
                Session.SetObject(_userKey, value);
            }
        }
    }
}

在DI容器中加入IHttpContextAccessor及ISessionWapper，如下：

Startup.cs

// ...
public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
{
    services.AddSingleton<IHttpContextAccessor, HttpContextAccessor>();
    services.AddSingleton<ISessionWapper, SessionWapper>();
}

• IHttpContextAccessor
  ASP.NET Core实现了IHttpContextAccessor，让HttpContext可以轻松的注入给需要用到的对象使用。
  由于IHttpContextAccessor只是取用HttpContext实例的接口，用Singleton的方式就可以供其它物件使用。

在Controller就可以直接注入ISessionWapper，以强类型的方式存取Session，如下：

Controllers/HomeController.cs

using Microsoft.AspNetCore.Mvc;
using MyWebsite.Wappers;

namespace MyWebsite.Controllers
{
    public class HomeController : Controller
    {
        private readonly ISessionWapper _sessionWapper;

        public HomeController(ISessionWapper sessionWapper)
        {
            _sessionWapper = sessionWapper;
        }

        public IActionResult Index()
        {
            var user = _sessionWapper.User;
            if (user == null) user = new Models.UserModel();
            _sessionWapper.User = user;
            return Ok(user);
        }
    }
}

参考

Introduction to session and application state in ASP.NET Core

老司机发车啦：https://github.com/SnailDev/SnailDev.NETCore2Learning