整理一些前端必须了解的网络知识(二)——跨域

339 阅读9分钟

跨域是浏览器的一种安全策略,也在前端实际开发和面试中,经常会遇到相关的问题。今天把它再次拿出来,正好边整理边记忆。

跨域的定义

跨域是由浏览器同源策略限制的一类请求场景:

  • 不同域之间,Cookie、LocalStorage 和 IndexDB 无法读取
  • 不同域之间,DOM 和 Js对象无法获得
  • 不同域之间,AJAX 请求不能发送

同源策略/SOP(Same origin policy)是一种约定,由Netscape公司1995年引入浏览器,它是浏览器最核心也最基本的安全功能,如果缺少了同源策略,浏览器很容易受到XSS、CSFR等攻击。所谓同源是指"协议+域名+端口"三者相同,即便两个不同的域名指向同一个ip地址,也非同源。

注意:

  1. 如果是协议和端口造成的跨域问题“前台”无法解决
  2. 即使不同的域名指向相同的ip也叫跨域
  3. 跨域请求能发出去,服务端也能收到请求并正常返回结果,只是结果被浏览器拦截了

解决方案

1. JSONP

jsonp的原理就是利用<script>标签没有跨域限制,通过<script>标签src属性,发送带有callback参数的GET请求,服务端将接口返回数据拼凑到callback函数中,返回给浏览器,浏览器解析执行,从而前端拿到callback函数返回的数据。

 <script>
    var script = document.createElement('script');
    script.type = 'text/javascript';

    // 传参一个回调函数名给后端,方便后端返回时执行这个在前端定义的回调函数
    script.src = 'http://www.domain2.com:8080/login?user=admin&callback=handleCallback';
    document.head.appendChild(script);

    // 回调执行函数
    function handleCallback(res) {
        alert(JSON.stringify(res));
    }
 </script>

服务端返回如下(返回时即执行全局函数):

handleCallback({"data": [], "user": "admin"})

特点: 优点是简单兼容性好,可用于解决主流浏览器的跨域数据访问的问题。 缺点是仅支持get方法具有局限性,需要后端支持,不安全可能会遭受XSS攻击。

2. 跨域资源共享(CORS)

CORS是一个W3C标准,全称是"跨域资源共享"(Cross-origin resource sharing)。 它允许浏览器向跨源服务器,发出XMLHttpRequest请求,从而克服了AJAX只能同源使用的限制。 CORS需要浏览器和服务器同时支持。目前,所有浏览器都支持该功能,IE浏览器不能低于IE10。

整个CORS通信过程,都是浏览器自动完成,不需要用户参与。对于开发者来说,CORS通信与同源的AJAX通信没有差别,代码完全一样。浏览器一旦发现AJAX请求跨源,就会自动添加一些附加的头信息,有时还会多出一次附加的请求,但用户不会有感觉。因此实现CORS通信的关键是服务器,在服务端设置 Access-Control-Allow-Origin 就可以开启 CORS。

浏览器将CORS跨域请求分为简单请求和非简单请求。

满足以下条件属于简单请求,否则都是非简单请求:

  1. 使用下列方法之一:head、 get、 post
  2. 不得人为设置Accept、Accept-Language、Content-Language、Content-Type 之外的其他首部字段
  3. Content-Type 的值仅限于下列三者之一:text/plain、multipart/form-data、application/x-www-form-urlencoded
  4. 请求中的任意XMLHttpRequestUpload 对象均没有注册任何事件监听器;XMLHttpRequestUpload 对象可以使用 XMLHttpRequest.upload 属性访问
  5. 请求中没有使用 ReadableStream 对象

简单请求

位置首部字段说明
请求头Origin浏览器自动添加,用来说明本次请求来自哪个源(协议 + 域名 + 端口)
响应头Access-Control-Allow-Origin(必含)控制数据的可见范围,如果希望数据对任何人都可见,可以填写"*"
响应头Access-Control-Allow-Credentials(可选)标志着请求当中是否包含cookies信息,只有一个可选值:true(必为小写)。如果不包含cookies,请略去该项,而不是填写false。
响应头Access-Control-Expose-Headers(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。

非简单请求

对于非简单请求,浏览器最先发送的是一种"预请求OPTIONS",此时作为服务端,也需要返回"预回应"作为响应。预请求实际上是对服务端的一种权限请求,只有当预请求成功返回,实际请求才开始执行。

位置首部字段说明
请求头Access-Control-Request-Method该项内容是实际请求的种类,可以是GET、POST之类的简单请求,也可以是PUT、DELETE等等。
请求头Access-Control-Request-Headers该项是一个以逗号分隔的列表,当中是复杂请求所使用的头部。
响应头Access-Control-Allow-Origin(必含)和简单请求一样的,必须包含一个域。
响应头Access-Control-Allow-Methods(必含)对预请求当中Access-Control-Request-Method的回复,这一回复将是一个以逗号分隔的列表。尽管客户端或许只请求某一方法,但服务端仍然可以返回所有允许的方法,以便客户端将其缓存。
响应头Access-Control-Request-Headers(当预请求中包含Access-Control-Request-Headers时必须包含)这是对预请求当中Access-Control-Request-Headers的回复,和上面一样是以逗号分隔的列表,可以返回所有支持的头部。
响应头Access-Control-Allow-Credentials(可选)和简单请求一样。
响应头Access-Control-Max-Age(可选)用来指定本次预检请求的有效期,单位为秒。

– 和简单请求一样的,必须包含一个域。

3. nginx反向代理

通过nginx配置一个代理服务器(域名与domain1相同,端口不同)做跳板机,反向代理访问domain2接口,并且可以顺便修改cookie中domain信息,方便当前域cookie写入,实现跨域登录。

nginx 配置如下:

server {
    listen       81;
    server_name  www.domain1.com;

    location / {
        proxy_pass   http://www.domain2.com:8080;  #反向代理
        proxy_cookie_domain www.domain2.com www.domain1.com; #修改cookie里域名
        index  index.html index.htm;

        # 当用webpack-dev-server等中间件代理接口访问nignx时,此时无浏览器参与,故没有同源限制,下面的跨域配置可不启用
        add_header Access-Control-Allow-Origin http://www.domain1.com;  #当前端只跨域不带cookie时,可为*
        add_header Access-Control-Allow-Credentials true;
    }
}

4. nodejs中间件代理

同源策略是浏览器需要遵循的标准,而如果是服务器向服务器请求就无需遵循同源策略。

代理服务器先接受客户端请求,将请求转发给服务器,再将服务器响应结果转发给客户端。

var express = require('express');
var proxy = require('http-proxy-middleware');
var app = express();

app.use('/', proxy({
    // 代理跨域目标接口
    target: 'http://www.domain2.com:8080',
    changeOrigin: true,

    // 修改响应头信息,实现跨域并允许带cookie
    onProxyRes: function(proxyRes, req, res) {
        res.header('Access-Control-Allow-Origin', 'http://www.domain1.com');
        res.header('Access-Control-Allow-Credentials', 'true');
    },

    // 修改响应信息中的cookie域名
    cookieDomainRewrite: 'www.domain1.com'  // 可以为false,表示不修改
}));

app.listen(3000);
console.log('Proxy server is listen at port 3000...');

5. postMessage跨域

postMessage是HTML5 XMLHttpRequest Level 2中的API,且是为数不多可以跨域操作的window属性之一,postMessage方法允许来自不同源的脚本采用异步方式进行有限的通信,可以实现跨文本档、多窗口、跨域消息传递。它可用于解决以下方面的问题:

  1. 页面和其打开的新窗口的数据传递
  2. 多窗口之间消息传递
  3. 页面与嵌套的iframe消息传递
  4. 上面三个场景的跨域数据传递

window.postMessage(message, targetOrigin, [transfer]);

  • message: 将要发送到其他 window的数据。
  • targetOrigin:通过窗口的origin属性来指定哪些窗口能接收到消息事件,其值可以是字符串"*"(表示无限制)或者一个URI。在发送消息的时候,如果目标窗口的协议、主机地址或端口这三者的任意一项不匹配targetOrigin提供的值,那么消息就不会被发送;只有三者完全匹配,消息才会被发送。
  • transfer(可选):是一串和message 同时传递的 Transferable 对象. 这些对象的所有权将被转移给消息的接收方,而发送一方将不再保有所有权。

举个例子:

// www.domain1.com/a.html
<iframe id="iframe" src="http://www.domain2.com/b.html" style="display:none;"></iframe>
<script>       
    var iframe = document.getElementById('iframe');
    iframe.onload = function() {
        var data = {
            name: 'abc'
        };
        // 向domain2传送跨域数据
        iframe.contentWindow.postMessage(JSON.stringify(data), 'http://www.domain2.com');
    };

    // 接受domain2返回数据
    // MessageEvent几个重要属性:data:传递来的message,source:发送消息的窗口对象,origin:发送消息窗口的源(协议+主机+端口号)
    window.addEventListener('message', function(e) {
        alert('data from domain2 ---> ' + e.data);
    }, false);
</script>


// www.domain2.com/b.html
window.onmessage = function(e) {
    console.log(e.data)
    e.source.postMessage('success', e.origin);
 }

6. WebSocket协议跨域

Websocket是HTML5的一个持久化的协议,它实现了浏览器与服务器的全双工通信,同时也是跨域的一种解决方案。WebSocket和HTTP都是应用层协议,都基于 TCP 协议。但是 WebSocket 是一种双向通信协议,在建立连接之后,WebSocket 的 server 与 client 都能主动向对方发送或接收数据。同时,WebSocket 在建立连接时需要借助 HTTP 协议,连接建立好了之后 client 与 server 之间的双向通信就与 HTTP 无关了。

前端:

<div>user input:<input type="text"></div>
<script src="https://cdn.bootcss.com/socket.io/2.2.0/socket.io.js"></script>
<script>
var socket = io('http://www.domain2.com:8080');

// 连接成功处理
socket.on('connect', function() {
    // 监听服务端消息
    socket.on('message', function(msg) {
        console.log('data from server: ---> ' + msg); 
    });

    // 监听服务端关闭
    socket.on('disconnect', function() { 
        console.log('Server socket has closed.'); 
    });
});

document.getElementsByTagName('input')[0].onblur = function() {
    socket.send(this.value);
};
</script>

后端(node):

var http = require('http');
var socket = require('socket.io');

// 启http服务
var server = http.createServer(function(req, res) {
    res.writeHead(200, {
        'Content-type': 'text/html'
    });
    res.end();
});

server.listen('8080');
console.log('Server is running at port 8080...');

// 监听socket连接
socket.listen(server).on('connection', function(client) {
    // 接收信息
    client.on('message', function(msg) {
        client.send('hello:' + msg);
        console.log('data from client: ---> ' + msg);
    });

    // 断开处理
    client.on('disconnect', function() {
        console.log('Client socket has closed.'); 
    });
});

7. document.domain + iframe

该方式只能用于二级域名相同的情况下,比如 a.test.com 和 b.test.com 适用于该方式。 通过js强制设置test.com为基础主域,具体操作给页面添加document.domain ='test.com',来实现同域。

1.)父窗口:(www.domain.com/a.html)

<iframe id="iframe" src="http://child.domain.com/b.html"></iframe>
<script>
    document.domain = 'domain.com';
    var user = 'admin';
</script>

2.)子窗口:(child.domain.com/b.html)

<script>
    document.domain = 'domain.com';
    // 获取父窗口中变量
    alert('get js data from parent ---> ' + window.parent.user);
</script>

8. location.hash + iframe

实现原理: a欲与b跨域相互通信,通过中间页c来实现。 三个页面,不同域之间利用iframe的location.hash传值,相同域之间直接js访问来通信。

具体实现:A域:a.html -> B域:b.html -> A域:c.html,a与b不同域只能通过hash值单向通信,b与c也不同域也只能单向通信,但c与a同域,所以c可通过parent.parent访问a页面所有对象。

1.)a.html:(www.domain1.com/a.html)

<iframe id="iframe" src="http://www.domain2.com/b.html" style="display:none;"></iframe>
<script>
    var iframe = document.getElementById('iframe');

    // 向b.html传hash值
    setTimeout(function() {
        iframe.src = iframe.src + '#user=admin';
    }, 1000);
    
    // 开放给同域c.html的回调方法
    function onCallback(res) {
        alert('data from c.html ---> ' + res);
    }
</script>

2.)b.html:(www.domain2.com/b.html)

<iframe id="iframe" src="http://www.domain1.com/c.html" style="display:none;"></iframe>
<script>
    var iframe = document.getElementById('iframe');

    // 监听a.html传来的hash值,再传给c.html
    window.onhashchange = function () {
        iframe.src = iframe.src + location.hash;
    };
</script>

3.)c.html:(www.domain1.com/c.html)

<script>
    // 监听b.html传来的hash值
    window.onhashchange = function () {
        // 再通过操作同域a.html的js回调,将结果传回
        window.parent.parent.onCallback('hello: ' + location.hash.replace('#user=', ''));
    };
</script>

9. window.name + iframe

利用window.name在页面重新加载(非同域也可以)后, 值依然不变的特点。 在a页面新建iframe元素,iframe.onload事件会触发2次,第1次onload(跨域页)成功后,切换到同域代理页面,第2次onload(同域proxy页)成功后,读取同域window.name中数据。

1.)a.html:(www.domain1.com/a.html)

var proxy = function(url, callback) {
    var state = 0;
    var iframe = document.createElement('iframe');

    // 加载跨域页面
    iframe.src = url;

    // onload事件会触发2次,第1次加载跨域页,并留存数据于window.name
    iframe.onload = function() {
        if (state === 1) {
            // 第2次onload(同域proxy页)成功后,读取同域window.name中数据
            callback(iframe.contentWindow.name);
            destoryFrame();

        } else if (state === 0) {
            // 第1次onload(跨域页)成功后,切换到同域代理页面
            iframe.contentWindow.location = 'http://www.domain1.com/proxy.html';
            state = 1;
        }
    };

    document.body.appendChild(iframe);

    // 获取数据以后销毁这个iframe,释放内存;这也保证了安全(不被其他域frame js访问)
    function destoryFrame() {
        iframe.contentWindow.document.write('');
        iframe.contentWindow.close();
        document.body.removeChild(iframe);
    }
};

// 请求跨域b页面数据
proxy('http://www.domain2.com/b.html', function(data){
    alert(data);
});

2.)proxy.html:(www.domain1.com/proxy): 中间代理页,与a.html同域,内容为空即可。

3.)b.html:(www.domain2.com/b.html)

<script>
    window.name = 'This is domain2 data!';
</script>

参考

  1. 9种常见的前端跨域解决方案(详解)
  2. 九种跨域方式实现原理(完整版)
  3. 前端常见跨域解决方案(全)
  4. 利用iframe和location.hash实现跨域
  5. window.name + iframe 实现跨域
  6. html5 postMessage解决跨域、跨窗口消息传递