个人博客原文：http://www.phpthinking.com/archives/318
http协议是WEB服务器与客户端(浏览器)相互通信的协议，它是一种无状态协议。所谓无状态，指的是不会维护http请求数据，http请求是独立的，非持久的。而越来越复杂的WEB应用，需要保存一些用户状态信息。这时候，Session这种方案应需而生。PHP从4.1开始支持Session管理。
session是很抽象的一个概念。我们不妨先从与它几个息息相关的有迹可寻的小切入点入手，然后逐渐地认识了解它。
session存储
首先，我们为什么需要Session，就是因为我们需要存储各个用户的状态数据。那么试问，如果由你来设计解决这个需求的方案，那么也许你会设置这样一个数据表用与存储各个用户的状态信息：
uid created data max_age
94c55770fdf044a7 1270802787 jtUsername=admin 14400
2c37df64277e4409 1270822787 jtUsername=Joe;jtBooks=8; 14400
uid : 用户唯一标识符，区分其它用户
created : 记录产生时间
data : 存放与用户相关的数据
max_age : 记录的有效时间
同样地，PHP设计管理session方案也大致如此，它分别包含了以下信息:
1. session id
用户session唯一标识符，随机生成的一串字符串，具有唯一性，随机性。主要用于区分其它用户的session数据。用户第一次访问web页面的时候，php的session初始化函数调用会分配给当前来访用户一个唯一的ID，也称之为session_id。
2. session data
我们把需要通过session保存的用户状态信息，称为用户session数据，也称为session数据。
3. session file
PHP默认将session数据存放在一个文件里。我们把存放session数据的文件称为session文件。它由特殊的php.ini设置session.save_path指定session文件的存放路径，CentOS5.3操作系统，PHP5.1默认存放在/var/lib/php/session目录中。用户session文件的名称，就是以sess_为前缀，以session_id为结尾命名，比如session id为vp8lfqnskjvsiilcp1c4l484d3，那么session文件名就是sess_vp8lfqnskjvsiilcp1c4l484d3
4. session lifetime
我们把初始化session开始，直到注销session这段期间，称为session生命周期，这样有助于我们理解session管理函数。
由此，我们可见: 当每个用户访问web, PHP的session初始化函数都会给当前来访用户分配一个唯一的session ID。并且在session生命周期结束的时候，将用户在此周期产生的session数据持久到session文件中。用户再次访问的时候，session初始化函数，又会从session文件中读取session数据，开始新的session生命周期。
与session存储相关php.ini设置
1. session.save_handler = file
用于读取/回写session数据的方式，默认是files。它会让PHP的session管理函数使用指定的文本文件存储session数据
2. session.save_path =“/var/lib/php/session”
指定保存session文件的目录，可以指定到别的目录，但是指定目录必须要有httpd守护进程属主(比如apache或www等)写权限，否则无法回存session数据。当指定目录不存在时，php session环境初始化函数是不会帮你创建指定目录的，所以需要你手工建立指定目录。
它还可以写成这样session.save_path =“N;/path” 其中N是整数。这样使得不是所有的session文件都保存在同一个目录中，而是分散在不同目录。这对于服务器处理大量session文件是很有帮助的。(注:目录需要自己手工创建)
3. session.auto_start = 0
如果启用该选项，用户的每次请求都会初始化session。我们推荐不启用该设置，最好通过session_start()显示地初始化session。
Session同步数据
一旦调用了session_start()初始化session，就意味着开始了一个session生命周期。也就是宣布了，可以使用相关函数操作$_SESSION来管理session数据。这个session生命周期产生的数据并没有实时地写入session文件，而是通过$_SESSION变量寄存在内存中。那么，寄存在内存的数据什么时候会写入到session文件？这也是我们这一小节的主要测试内容。
在进行测试之前，先让我们介绍几个影响session数据的html' target='_blank'>PHP函数、或事件
1. session_start()
函数session_start会初始化session，也标识着session生命周期的开始。要使用session，必须初始化一个session环境。有点类似于OOP概念中调用构造函数构创建对象实例一样。
session初始化操作，声明一个全局数组$_SESSION，映射寄存在内存的session数据。如果session文件已经存在，并且保存有session数据，session_start()则会读取session数据，填入$_SESSION中，开始一个新的session生命周期。
2. $_SESSION
它是一个全局变量，类型是Array,映射了session生命周期的session数据，寄存在内存中。在session初始化的时候，从session文件中读取数据，填入该变量中。在session生命周期结束时，将$_SESSION数据写回session文件。
3. session_register()
在session生命周期内，使用全局变量名称将注全局变量注册到当前session中。所谓注册，就是将变量填入$_SESSION中，值为NULL。它不会对session文件进行任何IO操作，只是影响$_SESSION变量。注意，它的正确写法是session_register(‘varname’)，而不是session_register($varname)
4. session_unregister()
与session_register操作正好相反，即在session生命周期,从当前session注销指定变量。同样只影响$_SESSION，并不进行任何IO操作。
5. session_unset()
在session生命周期，从当前session中注销全部session数据，让$_SESSION成为一个空数组。它与unset($_SESSION)的区别在于:unset直接删除$_SESSION变量，释放内存资源;另一个区别在于，session_unset()仅在session生命周期能够操作$_SESSION数组，而unset()则在整个页面(page)生命周期都能操作$_SESSION数组。session_unset()同样不进行任何IO操作，只影响$_SESSION数组。
6. session_destroy()
如果说session_start()初始化一个session的话，而它则注销一个session。意味着session生命周期结束了。在session生命周期结整后，session_register, session_unset, session_register都将不能操作$_SESSION数组，而$_SESSION数组依然可以被unset()等函数操作。这时，session意味着是未定义的，而$_SESSION依然是一个全局变量，他们脱离了关映射关系。
通过session_destroy()注销session,除了结束session生命周期外，它还会删除sesion文件，但不会影响当前$_SESSION变量。即它会产生一个IO操作。
7. session_regenerate_id()
调用它，会给当前用户重新分配一个新的session id。并且在结束当前页面生命周期的时候，将当前session数据写入session文件。前提是，调用此函数之前，当前session生命周期没有被终止（参考第9点）。它会产生一个IO操作，创建一个新的session文件，创建新的session文件的是在session结束之前，而不是调用此函数就立即创建新的session文件。
8. session_commit()
session_commit()函数是session_write_close()函数的别名。它会结束当前session的生命周期，并且将session数据立即强制写入session文件。不推荐通过session_commit()来手工写入session数据，因为PHP会在页面生命周期结束的时候，自动结束当前没有终止的session生命周期。它会产生一个IO写操作
9. end session
结束session，默认是在页面生命周期结束的之前，PHP会自动结束当前没有终止的session。但是还可以通过session_commit()与session_destroy()二个函数提前结束session。不管是哪种方式，结束session都会产生IO操作，分别不一样。默认情况，产生一个IO写操作，将当前session数据写回session文件。session_commit()则是调用该函数那刻，产生一个IO写操作，将session数据写回session文件。而session_destroy()不一样在于，它不会将数据写回session文件，而是直接删除当前session文件。有趣的是，不管是session_commit()，还是session_destroy()都不会清空$_SESSION数组，更不会删除$_SESSION数组，只是所有session_*函数不能再操作session数据，因为当前的session生命周期终止了，即不能操作一个未定义对象。
为了验证以上陈述，我们可以做以下测试
任务1: 观察session初始化与默认结束session的时候，产生的IO操作
[root@localhost ~]# strace -p `cat /var/run/httpd.pid`
蓝色加粗，通过系统内核函数open调用打开session文件，这是由session_start()产生的调用，
注意这里并没有产生读文件操作。红色部分，将一个空字符串写入session文件。
由此可见session初始化在页面生命周期开始之时，手工调用session_start可以初始化session文件，
而在页面生命周期结束之时，会自动地注销session，结束当前session生命周期，
同时在此周期产生的session数据写回session文件，我们把这种方式结束的session，称为session默认结束。
任务2: 观察session_register()查看它是否会产生磁盘操作，还是只操作$_SESSION。
[root@localhost ~]# strace -p `cat /var/run/httpd.pid`
通过上面的观察，蓝色部分还是由session初始化(session_start)产生，注意这里依然没读文件操作，这是因为session文件为空。红色部分，依然是默认结束session产生的文件写操作(pwrite)。由此，我们可以知道session_register()不会对session文件操作，即不会把$_SESSION中的数据写回session文件,它没有产生任何IO操作。而只在session生命周期是影响当前$_SESSION变量，即$_SESSION[‘pg_uuid’] = NULL。所以，推荐使用$_SESSION[‘pg_uuid’] = $pg_uuid;
任务3: 观察session_destroy()与session_unset()的区别
[root@localhost ~]# strace -p `cat /var/run/httpd.pid`
蓝色部分是我们熟悉的session初始化的时候产生的open系统内核调用。绿色部分，是一个IO读操作，因为上一次访问页面的时候，产生了session数据，所以这一次会将上次的session填入$_SESSION中。红色部分，可以看出，这里调用unlink删除session文件，而且后面(页面生命周期结束时),一直没有看到前两例看到的任何与session文件有关的IO写操作，即没有将$_SESSION中的数据写回session文件。我们也没有在session.save_path找到相应的session文件
注意: 虽然删除了session文件，但用户再次访问web的时候，并不会给用户重新分配一个新的session id，而是依然用该session id，并且会重新创建文件名相同的session文件，即sess_SESSION-ID
任务4: 测试并观察session_regenerate_id行为，以及$_SESSION的变化
[root@localhost ~]# strace -p `cat /var/run/httpd.pid`
观察测试结果,蓝色部分照旧是session初始化的时候产生的系统内核open调用,接着绿色部分是一个IO读操作，即读取session文件中的数据，由第一个var_dump($_SESSION)输出。随后，往session加入新的一条已定义了的session记录，并且通过session_commit()将记录写回去。红色部分就是由session_commit产生的一次IO写操作。之后，session_unset()并没有生效，同时，我们也没有在页面生命周期结束的时候看到任何与session文件有关的IO写操作。这也正说明了,session_commit()调用的当下，就会将session数据写回session文件，并且会像session_destroy一样注销session，但与session_destroy不同的时，session_commit不会删除session文件，而且会将当前的session数据写回session文件。我们可以查看，调用session_commit之后，session文件还是依然存在的
[root@localhost html]# ls -lt /var/lib/php/session
-rw------- 1 apache apache 31 Apr 11 03:18 sess_qoa6knu9fg77un8le99o1vk1c7
-rw------- 1 apache apache 11 Apr 11 00:08 sess_4j38nv7l1fq1bj6n80l6g9cum5 …
总结：
1, 用户注销web应用系统，最好的调用方式依次是 session_unset(); session_destroy(); unset($_SESSION);
2, 尽量将键与值填入$_SESSION，而不推荐使用session_register()。同样，尽量使用unset($_SESSION[‘var’])，而不使用session_unregister()。
3, 对于可能产生大量session的WEB应用，推荐使用的session.save_path的格式是session.save_path=”N:/path”。注意:这些目录需要手工创建，并且有httpd守护进程属主写权限。这样做可以获得更好的性能
4, 如果调用了session_regenerate_id()给用户分配了新的session id。该函数并不会主动删除旧的session文件，需要定时清理旧的session文件，这样更优化。
5, 尽量不要使用session_commit()提交sessioin数据，因为它同时会结束当前session，PHP默认会在页面生命周期的时候提交session数据到session文件
Session ID传递
session终究是因为管理用户状态信息才存在的。我们曾探讨过session id的意义：每个来访问用户都会被分配一个唯一的session id，用于区分其它用户的session数据。换句话说,session id是用户表明身份的一种标识，就像入场券一样。用户一旦从被分配了session id之后的每次访问(http请求)都会携带这个session id给服务端，用于加载该用户的session数据。那么，通过什么方式传给服务端？这是我们这节探讨的内容。
用户端与服务端的web通信协议是http。而PHP通过http取得用户数据惯用的三种方法分别是:POST方法、GET方法还有Cookie。而PHP默认传递方法正是Cookie,也是最佳方法。只有在客户端不支持Cookie的时候(浏览器禁用了Cookie功能)才会通过GET方法来传递session_id，即通过在URL的query_string部分传递session id。
确定了传递方法，我们还有必要清楚一下session id的传递过程。用户通过浏览器访问网页，将URL输入地址栏回车，浏览器发出请求，在调用sockect send之前浏览器引擎会搜索有效的Cookies记录封装在http请求头的Cookie字段,一同发送出去。服务端器接收到请求后，交给PHP处理。这时,session初始化函数如果在$_COOKIE中没有找到以session_name()作为键值存储的生素(值为session id)，则会以为用户是第一次访问web。作为第一次访问的用户，session初始化函数总会随机生成一个session_id并且通过setcookie()函数调用将新生成的session_id以”sesseson_name = session_id”的格式填入http响应头Set-Cookie字段，发送给客户端（这样接下来的请求，http请求头Cookie字段都会携带该Cookie记录给web服务器）。如果初始化函数发现用户端Cookies中已定义了存在$_COOKIE[‘sess_name’]，则会加载与$_COOKIE[‘sess_name’]相对应的session文件($_COOKIE[‘sess_name’]就是session ID)。如果用户Cookie记录过期，则会被浏览器删除。之后的下一次请求，服务器会以为用户又是第一次访问,如此循环。
让我们通过测与来验证以上的陈述
第一次访问/a.php的时候,请求包里面没有设置任何Cookie，所以这里的Cookie字段为空。当然服务器php也就得不到的$_COOKIE[‘PHPSESSID’](即session id为空)。如此，服务器会以为用户是第一次访问web。所以session初始化的时候，会给用户分配一个唯一的session_id并且以Cookie的方法传回给了用户端。
我们再来观察第二次请求与响应,会有哪些变化:
首先，我们观察http请求，加红色部分是第一次http请求头没有出现的内容。我们可以看到，该Cookie正是第一次访问,服务端通过Set-Cookie要求浏览器设置的Cookie。它们是一样的,即session_id为bk7655dqrm5m884c9nitfi7j00。然后，我们再观察这次的http响应，明显没有再要求用户端设置键为session_name()的Cookie了。
我们再来测试伪造一个session_id发送给服务,观察服务端响应。我们写一个测试脚本，如下:
抓到的http请求、响应数据包如下:
上面的session_id是用户端伪造的一个值,它并不实际存在。收到这样的请求，服务端并没有检查，而是以这个session_id创建了相应的session文件。并且，从httpd响应头部信息来看，并没给用户端分配session id(没有Set-Cookie)。由此,我们可以推断:只要http请求头部包含了以session_name()作为键值的Cookie,那么服务端就不认为用户是第一次访问web,亦不会给客户端分配session_id。否则，分配新的session_id,并通过Set-Cookie要求浏览器创建该Cookie.
我们再来观察一下，通过session_regenerate_id()函数给用户分配一个新的session_id的情况
抓取到的http数据包如下
