大部分Web應(yīng)用不會(huì)包含象銀行賬戶或信用卡資料那樣機(jī)密的信息，但一旦涉及到敏感數(shù)據(jù)，我們就需要提供一類密碼保護(hù)機(jī)制。舉例來說，一個(gè)工廠中工人通過Web訪問他們的時(shí)間安排、進(jìn)入他們的訓(xùn)練課程以及查看他們的薪金等等。此時(shí)應(yīng)用SSL(Secure Socket Layer)有點(diǎn)殺雞用牛刀的感覺，但不可否認(rèn)，我們又必須為這些應(yīng)用提供密碼保護(hù)，否則，工人（也就是Web應(yīng)用的使用者）可以窺探到工廠中其他雇員的私人機(jī)密信息。
    與上述情形相似的還有位處圖書館、醫(yī)院等公共場所的計(jì)算機(jī)。在這些地方，許多用戶共同使用幾臺(tái)計(jì)算機(jī)，此時(shí)保護(hù)用戶的個(gè)人數(shù)據(jù)就顯得至關(guān)重要。設(shè)計(jì)良好編寫優(yōu)秀的應(yīng)用對(duì)用戶專業(yè)知識(shí)的要求少之又少。
    我們來看一下現(xiàn)實(shí)世界中一個(gè)完美的Web應(yīng)用是如何表現(xiàn)的：一個(gè)用戶通過瀏覽器訪問一個(gè)頁面。Web應(yīng)用展現(xiàn)一個(gè)登陸頁面要求用戶輸入有效的驗(yàn)證信息。用戶輸入了用戶名和密碼。此時(shí)我們假設(shè)用戶提供的身份驗(yàn)證信息是正確的，經(jīng)過了驗(yàn)證過程，Web應(yīng)用允許用戶瀏覽他有權(quán)訪問的區(qū)域。用戶想退出時(shí)，點(diǎn)擊退出按鈕，Web應(yīng)用要求用戶確認(rèn)他是否則真的需要退出，如果用戶確定退出，Session結(jié)束，Web應(yīng)用重新定位到登陸頁面。用戶可以放心的離開而不用擔(dān)心他的信息會(huì)泄露。另一個(gè)用戶坐到了同一臺(tái)電腦前，他點(diǎn)擊后退按鈕，Web應(yīng)用不應(yīng)該出現(xiàn)上一個(gè)用戶訪問過的任何一個(gè)頁面。事實(shí)上，Web應(yīng)用在第二個(gè)用戶提供正確的驗(yàn)證信息之前應(yīng)當(dāng)一直停留在登陸頁面上。
    通過示例程序，文章向您闡述了如何在一個(gè)Web應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)這一功能。



JSP示例
      為了更為有效地闡述實(shí)現(xiàn)方案，本文將從展示一個(gè)示例應(yīng)用logoutSampleJSP1中碰到的問題開始。這個(gè)示例代表了許多沒有正確解決退出過程的Web應(yīng)用。logoutSampleJSP1包含了下述jsp頁面：login.jsp, home.jsp, secure1.jsp, secure2.jsp, logout.jsp, loginAction.jsp, and logoutAction.jsp。其中頁面home.jsp, secure1.jsp, secure2.jsp, 和logout.jsp是不允許未經(jīng)認(rèn)證的用戶訪問的，也就是說，這些頁面包含了重要信息，在用戶登陸之前或者退出之后都不應(yīng)該出現(xiàn)在瀏覽器中。login.jsp包含了用于用戶輸入用戶名和密碼的form。logout.jsp頁包含了要求用戶確認(rèn)是否退出的form。loginAction.jsp和logoutAction.jsp作為控制器分別包含了登陸和退出代碼。
    第二個(gè)示例應(yīng)用logoutSampleJSP2展示了如何解決示例logoutSampleJSP1中的問題。然而，第二個(gè)應(yīng)用自身也是有疑問的。在特定的情況下，退出問題還是會(huì)出現(xiàn)。
    第三個(gè)示例應(yīng)用logoutSampleJSP3在第二個(gè)示例上進(jìn)行了改進(jìn)，比較完善地解決了退出問題。
    最后一個(gè)示例logoutSampleStruts展示了Struts如何優(yōu)美地解決登陸問題。
    注意：本文所附示例在最新版本的Microsoft Internet Explorer (IE), Netscape Navigator, Mozilla, FireFox和Avant瀏覽器上測試通過。


Login action
      Brian Pontarelli的經(jīng)典文章《J2EE Security: Container Versus Custom》討論了不同的J2EE認(rèn)證途徑。文章同時(shí)指出，HTTP協(xié)議和基于form的認(rèn)證并未提供處理用戶退出的機(jī)制。因此，解決途徑便是引入自定義的安全實(shí)現(xiàn)機(jī)制。
    自定義的安全認(rèn)證機(jī)制普遍采用的方法是從form中獲得用戶輸入的認(rèn)證信息，然后到諸如LDAP (lightweight directory access protocol)或關(guān)系數(shù)據(jù)庫的安全域中進(jìn)行認(rèn)證。如果用戶提供的認(rèn)證信息是有效的，登陸動(dòng)作往HttpSession對(duì)象中注入某個(gè)對(duì)象。HttpSession存在著注入的對(duì)象則表示用戶已經(jīng)登陸。為了方便讀者理解，本文所附的示例只往HttpSession中寫入一個(gè)用戶名以表明用戶已經(jīng)登陸。清單1是從loginAction.jsp頁面中節(jié)選的一段代碼以此闡述登陸動(dòng)作：

Listing 1 
//...
//initialize RequestDispatcher object; set forward to home page by default
RequestDispatcher rd = request.getRequestDispatcher("home.jsp");

//Prepare connection and statement
rs = stmt.executeQuery("select password from USER where userName = '" + userName + "'");
if (rs.next()) { //Query only returns 1 record in the result set; only 1 
  password per userName which is also the primary key
   if (rs.getString("password").equals(password)) { //If valid password
      session.setAttribute("User", userName); //Saves username string in the session object
   }
   else { //Password does not match, i.e., invalid user password
      request.setAttribute("Error", "Invalid password."); 

      rd = request.getRequestDispatcher("login.jsp");
   }
} //No record in the result set, i.e., invalid username
   else {

      request.setAttribute("Error", "Invalid user name.");
      rd = request.getRequestDispatcher("login.jsp");
   }
}

//As a controller, loginAction.jsp finally either forwards to "login.jsp" or "home.jsp"
rd.forward(request, response);
//...

    本文所附示例均以關(guān)系型數(shù)據(jù)庫作為安全域，但本文所闡述的觀點(diǎn)對(duì)任何類型的安全域都是適用的。

Logout action
      退出動(dòng)作就包含了簡單的刪除用戶名以及對(duì)用戶的HttpSession對(duì)象調(diào)用invalidate()方法。清單2是從loginoutAction.jsp頁面中節(jié)選的一段代碼以此闡述退出動(dòng)作：

Listing 2 
//...
session.removeAttribute("User");
session.invalidate();
//...

阻止未經(jīng)認(rèn)證訪問受保護(hù)的JSP頁面
      從form中獲取用戶提交的認(rèn)證信息并經(jīng)過驗(yàn)證后，登陸動(dòng)作簡單地往 HttpSession對(duì)象中寫入一個(gè)用戶名，退出動(dòng)作則做相反的工作，它從用戶的HttpSession對(duì)象中刪除用戶名并調(diào)用invalidate()方法銷毀HttpSession。為了使登陸和退出動(dòng)作真正發(fā)揮作用，所有受保護(hù)的JSP頁面都應(yīng)該首先驗(yàn)證HttpSession中是否包含了用戶名以確認(rèn)當(dāng)前用戶是否已經(jīng)登陸。如果HttpSession中包含了用戶名，也就是說用戶已經(jīng)登陸，Web應(yīng)用則將剩余的JSP頁發(fā)送給瀏覽器，否則，JSP頁將跳轉(zhuǎn)到登陸頁login.jsp。頁面home.jsp, secure1.jsp, secure2.jsp和logout.jsp均包含清單3中的代碼段：

Listing 3 
//...
String userName = (String) session.getAttribute("User");
if (null == userName) {
   request.setAttribute("Error", "Session has ended.  Please login.");
   RequestDispatcher rd = request.getRequestDispatcher("login.jsp");
   rd.forward(request, response);
}
//...
//Allow the rest of the dynamic content in this JSP to be served to the browser
//...

      在這個(gè)代碼段中，程序從HttpSession中減縮username字符串。如果字符串為空，Web應(yīng)用則自動(dòng)中止執(zhí)行當(dāng)前頁面并跳轉(zhuǎn)到登陸頁，同時(shí)給出Session has ended. Please log in.的提示；如果不為空，Web應(yīng)用則繼續(xù)執(zhí)行，也就是把剩余的頁面提供給用戶。

運(yùn)行l(wèi)ogoutSampleJSP1
      運(yùn)行l(wèi)ogoutSampleJSP1將會(huì)出現(xiàn)如下幾種情形：
    •  如果用戶沒有登陸，Web應(yīng)用將會(huì)正確中止受保護(hù)頁面home.jsp, secure1.jsp, secure2.jsp和logout.jsp的執(zhí)行，也就是說，假如用戶在瀏覽器地址欄中直接敲入受保護(hù)JSP頁的地址試圖訪問，Web應(yīng)用將自動(dòng)跳轉(zhuǎn)到登陸頁并提示Session has ended.Please log in.
      •  同樣的，當(dāng)一個(gè)用戶已經(jīng)退出，Web應(yīng)用也會(huì)正確中止受保護(hù)頁面home.jsp, secure1.jsp, secure2.jsp和logout.jsp的執(zhí)行
    •  用戶退出后，如果點(diǎn)擊瀏覽器上的后退按鈕，Web應(yīng)用將不能正確保護(hù)受保護(hù)的頁面——在Session銷毀后（用戶退出）受保護(hù)的JSP頁重新在瀏覽器中顯示出來。然而，如果用戶點(diǎn)擊返回頁面上的任何鏈接，Web應(yīng)用將會(huì)跳轉(zhuǎn)到登陸頁面并提示Session has ended.Please log in.

阻止瀏覽器緩存
      上述問題的根源在于大部分瀏覽器都有一個(gè)后退按鈕。當(dāng)點(diǎn)擊后退按鈕時(shí)，默認(rèn)情況下瀏覽器不是從Web服務(wù)器上重新獲取頁面，而是從瀏覽器緩存中載入頁面。基于Java的Web應(yīng)用并未限制這一功能，在基于PHP、ASP和.NET的Web應(yīng)用中也同樣存在這一問題。
    在用戶點(diǎn)擊后退按鈕后，瀏覽器到服務(wù)器再從服務(wù)器到瀏覽器這樣通常意思上的HTTP回路并沒有建立，僅僅只是用戶，瀏覽器和緩存進(jìn)行了交互。所以，即使包含了清單3上的代碼來保護(hù)JSP頁面，當(dāng)點(diǎn)擊后退按鈕時(shí)，這些代碼是不會(huì)執(zhí)行的。
    緩存的好壞，真是仁者見仁智者見智。緩存的確提供了一些便利，但通常只在使用靜態(tài)的HTML頁面或基于圖形或影響的頁面你才能感受到。而另一方面，Web應(yīng)用通常是基于數(shù)據(jù)的，數(shù)據(jù)通常是頻繁更改的。與從緩存中讀取并顯示過期的數(shù)據(jù)相比，提供最新的數(shù)據(jù)才是更重要的！
    幸運(yùn)的是，HTTP頭信息“Expires”和“Cache-Control”為應(yīng)用程序服務(wù)器提供了一個(gè)控制瀏覽器和代理服務(wù)器上緩存的機(jī)制。HTTP頭信息Expires告訴代理服務(wù)器它的緩存頁面何時(shí)將過期。HTTP1.1規(guī)范中新定義的頭信息Cache-Control可以通知瀏覽器不緩存任何頁面。當(dāng)點(diǎn)擊后退按鈕時(shí)，瀏覽器重新訪問服務(wù)器已獲取頁面。如下是使用Cache-Control的基本方法：
    •  no-cache:強(qiáng)制緩存從服務(wù)器上獲取新的頁面
    •  no-store: 在任何環(huán)境下緩存不保存任何頁面
    HTTP1.0規(guī)范中的Pragma:no-cache等同于HTTP1.1規(guī)范中的Cache-Control:no-cache，同樣可以包含在頭信息中。
    通過使用HTTP頭信息的cache控制，第二個(gè)示例應(yīng)用logoutSampleJSP2解決了logoutSampleJSP1的問題。logoutSampleJSP2與logoutSampleJSP1不同表現(xiàn)在如下代碼段中，這一代碼段加入進(jìn)所有受保護(hù)的頁面中:

//...
response.setHeader("Cache-Control","no-cache"); //Forces caches to obtain a new copy of the page from the origin server
response.setHeader("Cache-Control","no-store"); //Directs caches not to store the page under any circumstance
response.setDateHeader("Expires", 0); //Causes the proxy cache to see the page as "stale"
response.setHeader("Pragma","no-cache"); //HTTP 1.0 backward compatibility
String userName = (String) session.getAttribute("User");
if (null == userName) {
   request.setAttribute("Error", "Session has ended.  Please login.");
   RequestDispatcher rd = request.getRequestDispatcher("login.jsp");
   rd.forward(request, response);
}
//...

      通過設(shè)置頭信息和檢查HttpSession中的用戶名確保了瀏覽器不緩存頁面，同時(shí)，如果用戶未登陸，受保護(hù)的JSP頁面將不會(huì)發(fā)送到瀏覽器，取而代之的將是登陸頁面login.jsp。

運(yùn)行l(wèi)ogoutSampleJSP2
      運(yùn)行l(wèi)ogoutSampleJSP2后將回看到如下結(jié)果：
    •  當(dāng)用戶退出后試圖點(diǎn)擊后退按鈕，瀏覽器并不會(huì)顯示受保護(hù)的頁面，它只會(huì)現(xiàn)實(shí)登陸頁login.jsp同時(shí)給出提示信息Session has ended. Please log in.
      •  然而，當(dāng)按了后退按鈕返回的頁是處理用戶提交數(shù)據(jù)的頁面時(shí)，IE和Avant瀏覽器將彈出如下信息提示：
               警告：頁面已過期……（你肯定見過）
    選擇刷新后前一個(gè)JSP頁面將重新顯示在瀏覽器中。很顯然，這不是我們所想看到的因?yàn)樗`背了logout動(dòng)作的目的。發(fā)生這一現(xiàn)象時(shí)，很可能是一個(gè)惡意用戶在嘗試獲取其他用戶的數(shù)據(jù)。然而，這個(gè)問題僅僅出現(xiàn)在后退按鈕對(duì)應(yīng)的是一個(gè)處理POST請求的頁面。

記錄最后登陸時(shí)間
      上述問題之所以出現(xiàn)是因?yàn)闉g覽器將其緩存中的數(shù)據(jù)重新提交了。這本文的例子中，數(shù)據(jù)包含了用戶名和密碼。無論是否給出安全警告信息，瀏覽器此時(shí)起到了負(fù)面作用。
    為了解決logoutSampleJSP2中出現(xiàn)的問題，logoutSampleJSP3的login.jsp在包含username和password的基礎(chǔ)上還包含了一個(gè)稱作lastLogon的隱藏表單域，此表單域動(dòng)態(tài)的用一個(gè)long型值初始化。這個(gè)long型值是調(diào)用System.currentTimeMillis()獲取到的自1970年1月1日以來的毫秒數(shù)。當(dāng)login.jsp中的form提交時(shí)，loginAction.jsp首先將隱藏域中的值與用戶數(shù)據(jù)庫中的值進(jìn)行比較。只有當(dāng)lastLogon表單域中的值大于數(shù)據(jù)庫中的值時(shí)Web應(yīng)用才認(rèn)為這是個(gè)有效的登陸。
    為了驗(yàn)證登陸，數(shù)據(jù)庫中l(wèi)astLogon字段必須以表單中的lastLogon值進(jìn)行更新。上例中，當(dāng)瀏覽器重復(fù)提交數(shù)據(jù)時(shí)，表單中的lastLogon值不比數(shù)據(jù)庫中的lastLogon值大，因此，loginAction轉(zhuǎn)到login.jsp頁面，并提示Session has ended.Please log in.清單5是loginAction中節(jié)選的代碼段：

清單5
//...
RequestDispatcher rd = request.getRequestDispatcher("home.jsp"); //Forward to homepage by default
//...
if (rs.getString("password").equals(password)) { //If valid password
   long lastLogonDB = rs.getLong("lastLogon");
   if (lastLogonForm > lastLogonDB) {
      session.setAttribute("User", userName); //Saves username string in the session object
      stmt.executeUpdate("update USER set lastLogon= " + lastLogonForm + " where userName = '" + userName + "'");
   }
   else {
      request.setAttribute("Error", "Session has ended.  Please login.");
      rd = request.getRequestDispatcher("login.jsp");        }
}
else   { //Password does not match, i.e., invalid user password
   request.setAttribute("Error", "Invalid password.");
   rd = request.getRequestDispatcher("login.jsp");   
}
//...
rd.forward(request, response);
//...

      為了實(shí)現(xiàn)上述方法，你必須記錄每個(gè)用戶的最后登陸時(shí)間。對(duì)于采用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫安全域來說，這點(diǎn)可以可以通過在某個(gè)表中加上lastLogin字段輕松實(shí)現(xiàn)。LDAP以及其他的安全域需要稍微動(dòng)下腦筋，但很顯然是可以實(shí)現(xiàn)的。
    表示最后登陸時(shí)間的方法有很多。示例logoutSampleJSP3利用了自1970年1月1日以來的毫秒數(shù)。這個(gè)方法在許多人在不同瀏覽器中用一個(gè)用戶賬號(hào)登陸時(shí)也是可行的。

運(yùn)行l(wèi)ogoutSampleJSP3
      運(yùn)行示例logoutSampleJSP3將展示如何正確處理退出問題。一旦用戶退出，點(diǎn)擊瀏覽器上的后退按鈕在任何情況下都不會(huì)是受保護(hù)的頁面在瀏覽器上顯示出來。這個(gè)示例展示了如何正確處理退出問題而不需要額外的培訓(xùn)。
    為了使代碼更簡練有效，一些冗余的代碼可以剔除掉。一種途徑就是把清單4中的代碼寫到一個(gè)單獨(dú)的JSP頁中，通過標(biāo)簽<jsp:include>其他頁面也可以引用。

Struts框架下的退出實(shí)現(xiàn)
      與直接使用JSP或JSP/servlets相比，另一個(gè)可選的方案是使用Struts。為一個(gè)基于Struts的Web應(yīng)用添加一個(gè)處理退出問題的框架可以優(yōu)雅地不費(fèi)氣力的實(shí)現(xiàn)。這部分歸功于Struts是采用MVC設(shè)計(jì)模式的因此將模型和視圖清晰的分開。另外，Java是一個(gè)面向?qū)ο蟮恼Z言，其支持繼承，可以比JSP中的腳本更為容易地實(shí)現(xiàn)代碼重用。在Struts中，清單4中的代碼可以從JSP頁面中移植到Action類的execute()方法中。
    此外，我們還可以定義一個(gè)繼承Struts Action類的基本類，其execute()方法中包含了清單4中的代碼。通過使用類繼承機(jī)制，其他類可以繼承基本類中的通用邏輯來設(shè)置HTTP頭信息以及檢索HttpSession對(duì)象中的username字符串。這個(gè)基本類是一個(gè)抽象類并定義了一個(gè)抽象方法executeAction()。所有繼承自基類的子類都應(yīng)實(shí)現(xiàn)exectuteAction()方法而不是覆蓋它。清單6是基類的部分代碼：

清單6
  public abstract class BaseAction extends Action {
   public ActionForward execute(ActionMapping mapping, ActionForm form,
      HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) 
      throws IOException, ServletException {
      
      response.setHeader("Cache-Control","no-cache"); //Forces caches to obtain a new copy of the page from the origin server
      response.setHeader("Cache-Control","no-store"); //Directs caches not to store the page under any circumstance
      response.setDateHeader("Expires", 0); //Causes the proxy cache to see the page as "stale"
      response.setHeader("Pragma","no-cache"); //HTTP 1.0 backward compatibility 
      
      if (!this.userIsLoggedIn(request)) {
         ActionErrors errors = new ActionErrors();

         errors.add("error", new ActionError("logon.sessionEnded"));
         this.saveErrors(request, errors);

         return mapping.findForward("sessionEnded");
      }

      return executeAction(mapping, form, request, response);
   }

   protected abstract ActionForward executeAction(ActionMapping mapping,
      ActionForm form, HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) 
      throws IOException, ServletException;      

   private boolean userIsLoggedIn(HttpServletRequest request) {
      if (request.getSession().getAttribute("User") == null) {
         return false;
      }

      return true;
   }
}

      清單6中的代碼與清單4中的很相像，僅僅只是用ActionMapping findForward替代了RequestDispatcher forward。清單6中，如果在HttpSession中未找到username字符串，ActionMapping對(duì)象將找到名為sessionEnded的forward元素并跳轉(zhuǎn)到對(duì)應(yīng)的path。如果找到了，子類將執(zhí)行其實(shí)現(xiàn)了executeAction()方法的業(yè)務(wù)邏輯。因此，在配置文件struts-web.xml中為所有子類聲明個(gè)一名為sessionEnded的forward元素是必須的。清單7以secure1 action闡明了這樣一個(gè)聲明：

清單7
<action path="/secure1" 
   type="com.kevinhle.logoutSampleStruts.Secure1Action"           
   scope="request">
   <forward name="success" path="/WEB-INF/jsps/secure1.jsp"/>
   <forward name="sessionEnded" path="/login.jsp"/>
</action>

    繼承自BaseAction類的子類Secure1Action實(shí)現(xiàn)了executeAction()方法而不是覆蓋它。Secure1Action類不執(zhí)行任何退出代碼，如清單8：

public class Secure1Action extends BaseAction {
   public ActionForward executeAction(ActionMapping mapping, ActionForm form,
      HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
      throws IOException, ServletException {
      
      HttpSession session = request.getSession();            
      return (mapping.findForward("success"));
   }
}

    只需要定義一個(gè)基類而不需要額外的代碼工作，上述解決方案是優(yōu)雅而有效的。不管怎樣，將通用的行為方法寫成一個(gè)繼承StrutsAction的基類是許多Struts項(xiàng)目的共同經(jīng)驗(yàn)，值得推薦。

局限性
    上述解決方案對(duì)JSP或基于Struts的Web應(yīng)用都是非常簡單而實(shí)用的，但它還是有某些局限。在我看來，這些局限并不是至關(guān)緊要的。（局限性未翻譯，請參見原文）

結(jié)論
    本文闡述了解決退出問題的方案，盡管方案簡單的令人驚訝，但卻在所有情況下都能有效地工作。無論是對(duì)JSP還是Struts，所要做的不過是寫一段不超過50行的代碼以及一個(gè)記錄用戶最后登陸時(shí)間的方法。在Web應(yīng)用中混合使用這些方案能夠使擁護(hù)的私人數(shù)據(jù)不致泄露，同時(shí)，也能增加用戶的經(jīng)驗(yàn)。