跨域相关

1 同源策略#

同源策略是一个重要的安全策略,它用于限制一个 origin 的文档或者它加载的脚本如何能与另一个源的资源进行交互。它能帮助阻隔恶意文档,减少可能被攻击的媒介。

1.1 同源的定义#

协议、端口和域名均相同时则判定为同源。

下表给出了与 URL http://store.company.com/dir/page.html 的源进行对比的示例:

URL结果原因
http://store.company.com/dir2/other.html同源只有路径不同
http://store.company.com/dir/inner/another.html同源只有路径不同
https://store.company.com/secure.html非同源协议不同
http://store.company.com:81/dir/etc.html非同源端口不同 ( http:// 默认端口是80)
http://news.company.com/dir/other.html非同源主机不同

1.2 非同源限制的行为#

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

2 跨域资源共享#

跨源资源共享 (CORS) (或通俗地译为跨域资源共享)是一种基于 HTTP 头的机制,该机制通过允许服务器标示除了它自己以外的其它 origin(域,协议和端口),这样浏览器可以访问加载这些资源。跨源资源共享还通过一种机制来检查服务器是否会允许要发送的真实请求,该机制通过浏览器发起一个到服务器托管的跨源资源的"预检"请求。在预检中,浏览器发送的头中标示有HTTP方法和真实请求中会用到的头。

跨域资源共享

跨源域资源共享( CORS )机制允许 Web 应用服务器进行跨源访问控制,从而使跨源数据传输得以安全进行。现代浏览器支持在 API 容器中(例如 XMLHttpRequest 或 Fetch )使用 CORS,以降低跨源 HTTP 请求所带来的风险。

2.1 功能概述#

跨源资源共享标准新增了一组 HTTP 首部字段,允许服务器声明哪些源站通过浏览器有权限访问哪些资源。另外,规范要求,对那些可能对服务器数据产生副作用的 HTTP 请求方法(特别是 GET 以外的 HTTP 请求,或者搭配某些 MIME 类型的 POST 请求),浏览器必须首先使用 OPTIONS 方法发起一个预检请求(preflight request),从而获知服务端是否允许该跨源请求。服务器确认允许之后,才发起实际的 HTTP 请求。在预检请求的返回中,服务器端也可以通知客户端,是否需要携带身份凭证(包括 Cookies 和 HTTP 认证相关数据)。

2.2 分类#

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)。若请求满足所有下述条件,则该请求可视为“简单请求”:

  • 使用下列方法之一:
    • GET
    • HEAD
    • POST
  • 除了被用户代理自动设置的首部字段(例如 Connection ,User-Agent)和在 Fetch 规范中定义为 禁用首部名称 的其他首部,允许人为设置的字段为 Fetch 规范定义的 对 CORS 安全的首部字段集合。该集合为:
    • Accept
    • Accept-Language
    • Content-Language
    • Content-Type (需要注意额外的限制)
    • DPR
    • Downlink
    • Save-Data
    • Viewport-Width
    • Width
  • Content-Type 的值仅限于下列三者之一:
    • text/plain
    • multipart/form-data
    • application/x-www-form-urlencoded
  • 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。请求中没有使用 ReadableStream 对象。

这是为了兼容表单(form),因为历史上表单一直可以发出跨域请求。AJAX 的跨域设计就是,只要表单可以发,AJAX 就可以直接发。

凡是不同时满足上面两个条件,就属于非简单请求。

浏览器对这两种请求的处理,是不一样的。

2.3 简单请求#

2.3.1 基本流程#

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 XMLHttpRequestonerror 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-ControlContent-LanguageContent-TypeExpiresLast-ModifiedPragma。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。

2.3.2 withCredentials 属性#

上面说到,CORS 请求默认不发送 Cookie 和 HTTP 认证信息。如果要把 Cookie 发到服务器,一方面要服务器同意,指定Access-Control-Allow-Credentials 字段为 true。另一方面,开发者必须在 AJAX 请求中打开 withCredentials 属性。

var xhr = new XMLHttpRequest();
xhr.withCredentials = true;

否则,即使服务器同意发送 Cookie,浏览器也不会发送。或者,服务器要求设置 Cookie,浏览器也不会处理。

但是,如果省略 withCredentials 设置,有的浏览器还是会一起发送 Cookie。这时,可以显式关闭 withCredentials

xhr.withCredentials = false;
note

需要注意的是,如果要发送 Cookie,Access-Control-Allow-Origin 就不能设为星号,必须指定明确的、与请求网页一致的域名。同时,Cookie 依然遵循同源政策,只有用服务器域名设置的 Cookie 才会上传,其他域名的 Cookie 并不会上传,且(跨源)原网页代码中的document.cookie 也无法读取服务器域名下的 Cookie。

2.4 非简单请求#

2.4.1 预检请求#

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 PUTDELETE,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。

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。

  • 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。
  • 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。

2.4.2 预检请求的回应#

服务器收到"预检"请求以后,检查了 OriginAccess-Control-Request-MethodAccess-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 http://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。

Access-Control-Allow-Origin: *

如果服务器否定了"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.

服务器回应的其他CORS相关字段如下:

Access-Control-Allow-Methods: GET, POST, PUT
Access-Control-Allow-Headers: X-Custom-Header
Access-Control-Allow-Credentials: true
Access-Control-Max-Age: 1728000
(1)Access-Control-Allow-Methods#

该字段必需,它的值是逗号分隔的一个字符串,表明服务器支持的所有跨域请求的方法。注意,返回的是所有支持的方法,而不单是浏览器请求的那个方法。这是为了避免多次"预检"请求。

(2)Access-Control-Allow-Headers#

如果浏览器请求包括 Access-Control-Request-Headers 字段,则 Access-Control-Allow-Headers 字段是必需的。它也是一个逗号分隔的字符串,表明服务器支持的所有头信息字段,不限于浏览器在"预检"中请求的字段。

(3)Access-Control-Allow-Credentials#

该字段与简单请求时的含义相同。

(4)Access-Control-Max-Age#

该字段可选,用来指定本次预检请求的有效期,单位为秒。上面结果中,有效期是20天(1728000秒),即允许缓存该条回应1728000秒(即20天),在此期间,不用发出另一条预检请求。

2.4.3 浏览器的正常请求和回应#

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

上面头信息中,Access-Control-Allow-Origin 字段是每次回应都必定包含的。

3 其他跨域手段#

3.1 JSONP 跨域#

浏览器在加载HTML文档时,会顺序加载 script 标签中 src 的地址,这种加载是可以跨域加载的,浏览器不会阻止跨域的 js 加载。 此外,还有 img 等标签,可以跨域加载。

而 JSONP 正是利用了 script/img 等标签能够跨域加载,来实现跨域请求的功能,如下代码所示:

function updateList(data) {
console.log(data);
}
$body.append(`<script src='http://xxx.com/?callback=updateList'></script>`)

代码先定义一个全局函数,然后把这个函数名通过callback参数添加到script标签的src,script的src就是需要跨域的请求,然后这个请求返回可执行的 JS 文本:

updateList({ status: 'OK' });

由于它是一个 js,并且已经定义了 upldateList 函数,所以能正常执行,并且跨域的数据通过传参得到。这就是 JSONP 的原理。

由于 JSONP 是利用 script/img 等标签来实现跨域,而浏览器加载这些标签,使用的是 GET 方法,这就要求业务对于一些重要的请求,不能够使用 GET 方法提交数据,必须要使用 POST 方法,这样就无法利用 JSONP 进行跨域请求了。即,JSONP 不支持 POST 方法

4 问题#

4.1 CORS 跨域的判定流程是什么?#

  • 浏览器先根据同源策略对前端页面和后台交互地址做匹配,若同源,则直接发送数据请求;若不同源,则发送跨域请求。

  • 服务器收到浏览器跨域请求后,根据自身配置返回对应文件头。若未配置过任何允许跨域,则文件头里不包含 Access-Control-Allow-Origin 字段,若配置过域名,则返回 Access-Control-Allow-origin + 对应配置规则里的域名的方式

  • 浏览器根据接受到的 响应头里的 Access-Control-Allow-origin 字段做匹配,若无该字段,说明不允许跨域,从而抛出一个错误;若有该字段,则对字段内容和当前域名做比对,如果同源,则说明可以跨域,浏览器接受该响应;若不同源,则说明该域名不可跨域,浏览器不接受该响应,并抛出一个错误。

4.2 为什么form表单提交没有跨域问题,但 ajax 提交有跨域问题?#

浏览器的同源策略的本质:一个域名的 JS ,在未经允许的情况下,不得读取另一个域名的内容。但浏览器并不阻止你向另一个域名发送请求。 form 提交(submit函数)之后,是不会有任何数据返回的。没机会读任何东西,所以可以认为是无害的,不在同源策略之内。 而 AJAX 是可以读取响应内容的,因此浏览器的同源策略不允许这样的行为。所以同源策略会限制 Ajax读取响应内容 不会限制 Form发送请求。

4.3 CORS 和 JSONP 的区别?#

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。

参考#