跨域解析

木卫三
100 阅读9分钟

同源

1995 年，同源政策由 Netscape 公司引入浏览器。目前，所有浏览器都实行这个政策。同源（即指在同一个域）就是两个页面具有相同的协议（protocol），主机（host）和端口号（port）。可以说 Web 是构建在同源策略基础之上的，浏览器只是针对同源策略的一种实现。同源策略会阻止一个域的 javascript 脚本和另外一个域的内容进行交互。

跨域

当一个请求 url 的协议、域名、端口三者之间任意一个与当前页面 url 不同即为跨域

举例来说，www.example.com/dir/page.ht… 这个网址，协议是“http://”，域名是“www.example.com”，端口是80（默认端口可以省略）。它的同源情况如下。

http://www.example.com/dir2/other.html：同源
https://www.example.com/dir2/other.html：不同源（协议不同）
http://example.com/dir/other.html：不同源（域名不同）
http://v2.www.example.com/dir/other.html：不同源（域名不同）
http://www.example.com:81/dir/other.html：不同源（端口不同）

随着互联网的发展，"同源政策"越来越严格。目前，如果非同源，共有三种行为受到限制：

  • Cookie、LocalStorage 和 IndexDB 无法读取。
  • DOM 无法获得。
  • AJAX 请求不能发送。

JSONP

JSONP 是服务器与客户端跨源通信的常用方法。最大特点就是简单适用，兼容性好（兼容低版本 IE），缺点是只支持 get 请求，不支持 post 请求。

核心思想：网页通过添加一个 script 元素，向服务器请求 JSON 数据，服务器收到请求后，将数据放在一个指定名字的回调函数的参数位置传回来。

首先，网页动态插入 script 元素，由它向跨源网址发出请求。

function addScriptTag(src) {
  var script = document.createElement('script');
  script.setAttribute("type","text/javascript");
  script.src = src;
  document.body.appendChild(script);
}

// 向服务器example.com发出请求，该请求的查询字符串有一个callback参数，用来指定回调函数的名字
window.onload = function () {
  addScriptTag('http://example.com/ip?callback=foo');
}

// 处理服务器返回回调函数的数据
function foo(data) {
  console.log('Your public IP address is: ' + data.ip);
}

上面代码通过动态添加 script 元素，向服务器 example.com 发出请求。注意，该请求的查询字符串有一个 callback 参数，用来指定回调函数的名字，这对于 JSONP 是必需的。

服务器收到这个请求以后，会将数据放在回调函数的参数位置返回。

foo({
  "ip": "8.8.8.8"
});

由于 script 元素请求的脚本，直接作为代码运行。这时，只要浏览器定义了 foo 函数，该函数就会立即调用。作为参数的 JSON 数据被视为 JavaScript 对象，而不是字符串，因此避免了使用 JSON.parse 的步骤。

还可以使用 jQuery ajax：

$.ajax({
    url: 'http://www.test.com:8080/login',
    type: 'get',
    dataType: 'jsonp',  // 请求方式为jsonp
    jsonpCallback: "handleCallback",    // 自定义回调函数名
    data: {}
});

CORS

CORS 是跨域资源分享（Cross-Origin Resource Sharing）的缩写。它是 W3C 标准，属于跨源 AJAX 请求的根本解决方法。

浏览器将 CORS 请求分成两类：简单请求（simple request）和非简单请求（not-so-simple request）。 只要同时满足以下两大条件，就属于简单请求。

  1. 请求方法是以下三种方法之一：
    • HEAD
    • GET
    • POST
  2. HTTP 的头信息不超出以下几种字段：
    • Accept
    • Accept-Language
    • Content-Language
    • Last-Event-ID
    • Content-Type：只限于三个值 application/-
    • x-www-form-urlencoded、multipart/form-data、text/plain

凡是不同时满足上面两个条件，就属于非简单请求。

简单请求

对于简单请求，浏览器直接发出 CORS 请求。具体来说，就是在头信息之中，增加一个 Origin 字段。

下面是一个例子，浏览器发现这次跨源 AJAX 请求是简单请求，就自动在头信息之中，添加一个 Origin 字段。

GET /cors HTTP/1.1
Origin: http://api.bob.com
Host: api.alice.com
Accept-Language: en-US
Connection: keep-alive
User-Agent: Mozilla/5.0...

上面的头信息中，Origin 字段用来说明，本次请求来自哪个源（协议 + 域名 + 端口）。服务器根据这个值，决定是否同意这次请求。

如果 Origin 指定的源，不在许可范围内，服务器会返回一个正常的 HTTP 回应。浏览器发现，这个回应的头信息没有包含 Access-Control-Allow-Origin 字段（详见下文），就知道出错了，从而抛出一个错误，被 XMLHttpRequest 的 onerror 回调函数捕获。注意，这种错误无法通过状态码识别，因为 HTTP 回应的状态码有可能是 200。

如果 Origin 指定的域名在许可范围内，服务器返回的响应，会多出几个头信息字段。

Access-Control-Allow-Origin: http://api.bob.com
Access-Control-Allow-Credentials: true
Access-Control-Expose-Headers: FooBar
Content-Type: text/html; charset=utf-8
  1. Access-Control-Allow-Origin,该字段是必须的。它的值要么是请求时 Origin 字段的值，要么是一个*，表示接受任意域名的请求。
  2. Access-Control-Allow-Credentials,该字段可选。它的值是一个布尔值，表示是否允许发送 Cookie。默认情况下，Cookie 不包括在 CORS 请求之中。设为 true，即表示服务器明确许可，Cookie 可以包含在请求中，一起发给服务器。这个值也只能设为 true，如果服务器不要浏览器发送 Cookie，删除该字段即可。
  3. Access-Control-Expose-Headers, 该字段可选。CORS 请求时，XMLHttpRequest 对象的 getResponseHeader()方法只能拿到 6 个基本字段：Cache-Control、Content-Language、Content-Type、Expires、Last-Modified、Pragma。如果想拿到其他字段，就必须在 Access-Control-Expose-Headers 里面指定。上面的例子指定，getResponseHeader('FooBar')可以返回 FooBar 字段的值。

前端设置,根据 xhr.withCredentials 字段判断是否带有 cookie。


var xhr = new XMLHttpRequest(); // IE8/9需用window.XDomainRequest兼容

// 前端设置是否带cookie
xhr.withCredentials = true;

xhr.open('post', 'http://www.domain2.com:8080/login', true);
xhr.setRequestHeader('Content-Type', 'application/x-www-form-urlencoded');
xhr.send('user=admin');

xhr.onreadystatechange = function() {
    if (xhr.readyState == 4 && xhr.status == 200) {
        alert(xhr.responseText);
    }
};

服务器端对于 CORS 的支持，主要是通过设置 Access-Control-Allow-Origin 来进行的。如果浏览器检测到相应的设置，就可以允许 Ajax 进行跨域的访问。

Nodejs 后台：

var http = require('http');
var server = http.createServer();
var qs = require('querystring');

server.on('request', function(req, res) {
    var postData = '';

    // 数据块接收中
    req.addListener('data', function(chunk) {
        postData += chunk;
    });

    // 数据接收完毕
    req.addListener('end', function() {
        postData = qs.parse(postData);

        // 跨域后台设置
        res.writeHead(200, {
            'Access-Control-Allow-Credentials': 'true',     // 后端允许发送Cookie
            'Access-Control-Allow-Origin': 'http://www.domain1.com',    // 允许访问的域（协议+域名+端口）
            /*
             * 此处设置的cookie还是domain2的而非domain1，因为后端也不能跨域写cookie(nginx反向代理可以实现)，
             * 但只要domain2中写入一次cookie认证，后面的跨域接口都能从domain2中获取cookie，从而实现所有的接口都能跨域访问
             */
            'Set-Cookie': 'l=a123456;Path=/;Domain=www.domain2.com;HttpOnly'  // HttpOnly的作用是让js无法读取cookie
        });

        res.write(JSON.stringify(postData));
        res.end();
    });
});

非简单请求

非简单请求是那种对服务器有特殊要求的请求，比如请求方法是 PUT 或 DELETE，或者 Content-Type 字段的类型是 application/json。

非简单请求的 CORS 请求，会在正式通信之前，增加一次 HTTP 查询请求，称为"预检"请求（preflight）。

浏览器先询问服务器，当前网页所在的域名是否在服务器的许可名单之中，以及可以使用哪些 HTTP 动词和头信息字段。只有得到肯定答复，浏览器才会发出正式的 XMLHttpRequest 请求，否则就报错。

下面是一段浏览器的 JavaScript 脚本。

var url = 'http://api.alice.com/cors';
var xhr = new XMLHttpRequest();
xhr.open('PUT', url, true);
xhr.setRequestHeader('X-Custom-Header', 'value');
xhr.send();

上面代码中，HTTP 请求的方法是 PUT，并且发送一个自定义头信息 X-Custom-Header。

浏览器发现，这是一个非简单请求，就自动发出一个"预检"请求，要求服务器确认可以这样请求。下面是这个"预检"请求的 HTTP 头信息。

OPTIONS /cors HTTP/1.1
Origin: http://api.bob.com
Access-Control-Request-Method: PUT
Access-Control-Request-Headers: X-Custom-Header
Host: api.alice.com
Accept-Language: en-US
Connection: keep-alive
User-Agent: Mozilla/5.0...

"预检"请求用的请求方法是 OPTIONS，表示这个请求是用来询问的。头信息里面，关键字段是 Origin，表示请求来自哪个源。

除了 Origin 字段，"预检"请求的头信息包括两个特殊字段。

  1. Access-Control-Request-Method，该字段是必须的，用来列出浏览器的 CORS 请求会用到哪些 HTTP 方法，上例是 PUT。
  2. Access-Control-Request-Headers，该字段是一个逗号分隔的字符串，指定浏览器 CORS 请求会额外发送的头信息字段，上例是 X-Custom-Header。

服务器收到"预检"请求以后，检查了 Origin、Access-Control-Request-Method 和 Access-Control-Request-Headers 字段以后，确认允许跨源请求，就可以做出回应。

HTTP/1.1 200 OK
Date: Mon, 01 Dec 2008 01:15:39 GMT
Server: Apache/2.0.61 (Unix)
Access-Control-Allow-Origin: http://api.bob.com
Access-Control-Allow-Methods: GET, POST, PUT
Access-Control-Allow-Headers: X-Custom-Header
Content-Type: text/html; charset=utf-8
Content-Encoding: gzip
Content-Length: 0
Keep-Alive: timeout=2, max=100
Connection: Keep-Alive
Content-Type: text/plain

上面的 HTTP 回应中，关键的是 Access-Control-Allow-Origin 字段，表示 api.bob.com 可以请求数据。该字段也可以设为星号，表示同意任意跨源请求。

如果浏览器否定了"预检"请求，会返回一个正常的 HTTP 回应，但是没有任何 CORS 相关的头信息字段。这时，浏览器就会认定，服务器不同意预检请求，因此触发一个错误，被 XMLHttpRequest 对象的 onerror 回调函数捕获。控制台会打印出如下的报错信息。

XMLHttpRequest cannot load http://api.alice.com.
Origin http://api.bob.com is not allowed by Access-Control-Allow-Origin.

一旦服务器通过了"预检"请求，以后每次浏览器正常的 CORS 请求，就都跟简单请求一样，会有一个 Origin 头信息字段。服务器的回应，也都会有一个 Access-Control-Allow-Origin 头信息字段。

下面是"预检"请求之后，浏览器的正常 CORS 请求。

PUT /cors HTTP/1.1
Origin: http://api.bob.com
Host: api.alice.com
X-Custom-Header: value
Accept-Language: en-US
Connection: keep-alive
User-Agent: Mozilla/5.0...

上面头信息的 Origin 字段是浏览器自动添加的。

下面是服务器正常的回应。

Access-Control-Allow-Origin: http://api.bob.com
Content-Type: text/html; charset=utf-8

与 JSONP 的比较

CORS 与 JSONP 的使用目的相同，但是比 JSONP 更强大。

JSONP 只支持 GET 请求，CORS 支持所有类型的 HTTP 请求。JSONP 的优势在于支持老式浏览器，以及可以向不支持 CORS 的网站请求数据。

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