CORS跨域原理解析

前言

CORS是目前除了jsonp以外最經常使用的跨域方式之一，也是面試的必考點之一。 CORS是W3C標準，全稱是"跨域資源共享"(Cross-origin resource sharing)。它容許瀏覽器向跨源服務器發出XMLHttpRequest請求，從而克服了AJAX只能同源使用的限制。 只會使用CORS這種跨域方式對咱們來說仍是不夠的。咱們須要知其然更要知其因此然。

什麼是跨域

在講解CORS以前咱們要先弄懂什麼是跨域。瀏覽器安全的基石是「同源策略」(same-origin policy)。"同源"指的是"三個相同":

• 協議相同
• 域名相同
• 端口相同 舉例：http://www.example.com

http://www.example.com/a.html 同源
http://example.com 域名不一樣（不一樣源）
http://www.example.com:8081 端口不一樣（默認80）
https://www.example.com 協議不一樣（不一樣源）
複製代碼

同源策略的目的：是爲了保證用戶信息的安全，防止惡意的網站竊取數據。

限制：若是非同源，共有三種行爲受到限制。

• Cookie、LocalStorage、IndexDB沒法讀取。
• DOM沒法得到。
• AJAX請求不能發送。

CORS原理解析

CORS是跨源AJAX請求的根本解決方法。JSONP只能發GET請求，可是CORS容許任何類型的請求。

整個CORS通訊過程都是瀏覽器自動完成的，不須要用戶參與。對於開發者來講，CORS通訊與同源的AJAX通訊沒有差異，代碼徹底同樣。瀏覽器一旦發現AJAX請求跨源，就會自動添加一些附加的頭信息，有時還會多一次附加的請求，但用戶不會有感受。所以，實現CORS通訊的關鍵是服務器。只要服務器實現了CORS接口，就能夠跨源通訊。

1、兩種請求

瀏覽器將CORS請求分紅兩類：簡單請求（simple request）和非簡單請求（not-so-simple request）。只要同時知足如下兩大條件，就屬於簡單請求。

（1) 請求方法是如下三種方法之一：

    HEAD
    GET
    POST
（2）HTTP的頭信息不超出如下幾種字段：

    Accept
    Accept-Language
    Content-Language
    Last-Event-ID
    Content-Type：只限於三個值application/x-www-form-urlencoded、multipart/form-data、text/plain
複製代碼

凡是不一樣時知足上面兩個條件，就屬於非簡單請求。

瀏覽器對這兩種請求的處理，是不同的。

2、簡單請求

1. 基本流程 對於簡單請求，瀏覽器直接發出CORS請求。具體來講，就是在頭信息之中，增長一個Origin字段。

下面是一個例子，瀏覽器發現此次跨源AJAX請求是簡單請求，就自動在頭信息之中，添加一個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...
複製代碼

上面的頭信息中，Origin字段用來講明，本次請求來自哪一個源（協議 + 域名 + 端口）。服務器根據這個值，決定是否贊成此次請求。

若是Origin指定的源，不在許可範圍內，服務器會返回一個正常的HTTP迴應。瀏覽器發現，這個迴應的頭信息沒有包含Access-Control-Allow-Origin字段（詳見下文），就知道出錯了，從而拋出一個錯誤，被XMLHttpRequest的onerror回調函數捕獲。注意，這種錯誤沒法經過狀態碼識別，由於HTTP迴應的狀態碼有多是200。

若是Origin指定的域名在許可範圍內，服務器返回的響應，會多出幾個頭信息字段。

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
複製代碼

上面的頭信息之中，有三個與CORS請求相關的字段，都以Access-Control-開頭。 (1) Access-Control-Allow-Origin 該字段是必須的。它的值要麼是請求時Origin字段的值，要麼是一個*，表示接受任意域名的請求。

(2)Access-Control-Allow-Credentials 該字段可選。它的值是一個布爾值，表示是否容許發送Cookie。默認狀況下，Cookie不包括在CORS請求之中。設爲true，即表示服務器明確許可，Cookie能夠包含在請求中，一塊兒發給服務器。這個值也只能設爲true，若是服務器不要瀏覽器發送Cookie刪除該字段便可。

(3)Access-Control-Expose-Headers 該字段可選。CORS請求時，XMLHttpRequest對象的getResponseHeader()方法只能拿到6個基本字段：Cache-Control、Content-Language、Content-Type、Expires、Last-Modified、Pragma。若是想拿到其餘字段，就必須在Access-Control-Expose-Headers裏面指定。上面的例子指定，getResponseHeader('FooBar')能夠返回FooBar字段的值。

二、withCredentials 屬性

上面說到，CORS請求默認不發送Cookie和HTTP認證信息。若是要把Cookie發到服務器，一方面要服務器贊成，指定Access-Control-Allow-Credentials字段。

Access-Control-Allow-Credentials: true
複製代碼

另外一方面，開發者必須在AJAX請求中打開withCredentials屬性。

var xhr = new XMLHttpRequest();
xhr.withCredentials = true;
複製代碼

不然，即便服務器贊成發送Cookie，瀏覽器也不會發送。或者，服務器要求設置Cookie，瀏覽器也不會處理。

可是，若是省略withCredentials設置，有的瀏覽器仍是會一塊兒發送Cookie。這時，能夠顯式關閉withCredentials。

xhr.withCredentials = false;
複製代碼

須要注意的是，若是要發送Cookie，Access-Control-Allow-Origin就不能設爲星號，必須指定明確的、與請求網頁一致的域名。同時，Cookie依然遵循同源政策，只有用服務器域名設置的Cookie纔會上傳，其餘域名的Cookie並不會上傳，且（跨源）原網頁代碼中的document.cookie也沒法讀取服務器域名下的Cookie。

3、非簡單請求

1. 預檢請求

---

非簡單請求是那種對服務器有特殊要求的請求，好比請求方法是PUT或DELETE，或者Content-Type字段的類型是application/json。

非簡單請求的CORS請求，會在正式通訊以前，增長一次HTTP查詢請求，稱爲"預檢"請求（preflight）。

瀏覽器先詢問服務器，當前網頁所在的域名是否在服務器的許可名單之中，以及可使用哪些HTTP動詞和頭信息字段。只有獲得確定答覆，瀏覽器纔會發出正式的XMLHttpRequest請求，不然就報錯。

下面是一段瀏覽器的JavaScript腳本。

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

上面代碼中，HTTP請求的方法是PUT，而且發送一個自定義頭信息X-Custom-Header。

瀏覽器發現，這是一個非簡單請求，就自動發出一個"預檢"請求，要求服務器確承認以這樣請求。下面是這個"預檢"請求的HTTP頭信息。

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...
複製代碼

"預檢"請求用的請求方法是OPTIONS，表示這個請求是用來詢問的。頭信息裏面，關鍵字段是Origin，表示請求來自哪一個源。 除了Origin字段，"預檢"請求的頭信息包括兩個特殊字段。

（1）Access-Control-Request-Method 該字段是必須的，用來列出瀏覽器的CORS請求會用到哪些HTTP方法，上例是PUT。

（2）Access-Control-Request-Headers

該字段是一個逗號分隔的字符串，指定瀏覽器CORS請求會額外發送的頭信息字段，上例是X-Custom-Header。

2. 預檢請求的迴應

---

服務器收到"預檢"請求之後，檢查了Origin、Access-Control-Request-Method和Access-Control-Request-Headers字段之後，確認容許跨源請求，就能夠作出迴應。

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
複製代碼

上面的HTTP迴應中，關鍵的是Access-Control-Allow-Origin字段，表示http://api.bob.com能夠請求數據。該字段也能夠設爲星號，表示贊成任意跨源請求。

Access-Control-Allow-Origin: *
複製代碼

若是瀏覽器否認了"預檢"請求，會返回一個正常的HTTP迴應，可是沒有任何CORS相關的頭信息字段。這時，瀏覽器就會認定，服務器不一樣意預檢請求，所以觸發一個錯誤，被XMLHttpRequest對象的onerror回調函數捕獲。控制檯會打印出以下的報錯信息。

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

服務器迴應的其餘CORS相關字段以下。

Access-Control-Allow-Methods: GET, POST, PUT
Access-Control-Allow-Headers: X-Custom-Header
Access-Control-Allow-Credentials: true
Access-Control-Max-Age: 1728000
複製代碼

（1）Access-Control-Allow-Methods 該字段必需，它的值是逗號分隔的一個字符串，代表服務器支持的全部跨域請求的方法。注意，返回的是全部支持的方法，而不單是瀏覽器請求的那個方法。這是爲了不屢次"預檢"請求。

（2）Access-Control-Allow-Headers 若是瀏覽器請求包括Access-Control-Request-Headers字段，則Access-Control-Allow-Headers字段是必需的。它也是一個逗號分隔的字符串，代表服務器支持的全部頭信息字段，不限於瀏覽器在"預檢"中請求的字段。

（3）Access-Control-Allow-Credentials

該字段與簡單請求時的含義相同。

（4）Access-Control-Max-Age

該字段可選，用來指定本次預檢請求的有效期，單位爲秒。上面結果中，有效期是20天（1728000秒），即容許緩存該條迴應1728000秒（即20天），在此期間，不用發出另外一條預檢請求。

3. 瀏覽器的正常請求和迴應

---

一旦服務器經過了"預檢"請求，之後每次瀏覽器正常的CORS請求，就都跟簡單請求同樣，會有一個Origin頭信息字段。服務器的迴應，也都會有一個Access-Control-Allow-Origin頭信息字段。

下面是"預檢"請求以後，瀏覽器的正常CORS請求。

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...
複製代碼

上面頭信息的Origin字段是瀏覽器自動添加的。

下面是服務器正常的迴應。

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

上面頭信息中，Access-Control-Allow-Origin字段是每次迴應都一定包含的。

與JSONP的比較

CORS與JSONP的使用目的相同，可是比JSONP更強大。

JSONP只支持GET請求，CORS支持全部類型的HTTP請求。JSONP的優點在於支持老式瀏覽器，以及能夠向不支持CORS的網站請求數據。

代碼演示

在發生跨域請求的狀況下，瀏覽器的控制檯會報以下錯誤:

此時須要在服務端進行設置（nodejs爲例）

const http = require('http')
http.createServer(function (request, response) {
    console.log('request come', request.url)
    
    response.writeHead(200, {
      'Access-Control-Allow-Origin': '*'
    })
    response.end('123')
}).listen(8080)

複製代碼

返回以下：

能夠看到跨域請求被成功接受了。

重點：

其實，無論咱們有沒有設置 Access-Control-Allow-Origin: *,瀏覽器都會向咱們的服務端發送請求，而且接收返回的內容。當瀏覽器解析的時候，發現Response Headers中沒有Access-Control-Allow-Origin: *的頭，而且設置爲容許的狀況下，瀏覽器會將請求返回的內容忽略掉，而且在命令行中報出跨域的錯誤。這是瀏覽器提供的一個功能。

可是Access-Control-Allow-Origin: *這樣的設置明顯是不安全的，由於這樣至關於容許全部的域名訪問，所以咱們也能夠設置某個特定的域名訪問。好比：Access-Control-Allow-Origin: http://www.baidu.com，這樣就只有在http://www.baidu.com域名訪問的時候瀏覽器才能夠正常的解析。

總結

跨域問題是每一個前端開發者都會遇到的問題，跨域的方式不止有Jsonp、CORS，還有postMessage、webScorket等方式，咱們在遇到跨域問題的時候，快速的定位問題，知道其發生的緣由，是咱們每一個程序猿必備的素質。但願這篇文章能對你有所幫助。