导读:跨域是我们在前端开发中经常遇到的,前后端数据交互经常碰到请求跨域,首先我们来想一下为什么会有跨域这个词的出现?本文带你来探讨一下以下几个问题:

  • 为什么会存在跨域问题?

     

  • 什么是同源策略?

     

  • 跨域的几种方式及背后的原理?

 

为什么会存在跨域问题?

 

跨域是指的浏览器不能执行其它网站的脚本,它是由浏览器的同源策略造成,是浏览器对JavaScript实施的安全限制。

 

跨域实际上指从一个域的网页去请求另一个域的资源,比如:从 http://www.baidu.com 网站去请求http://www.google.com 网站的资源。

 

什么是同源策略?

 

同源策略 指的是 域名,协议,端口 三者都相同~

 

什么是同源?

 

要知道URL由协议,域名,端口以及路径组成,若两个URL的协议、域名和端口相同,则表示他们同源。相反,只要协议,域名,端口有任何一个的不同,就被当作是跨域。

 

同源策略限制内容有:

  • Cookie、LocalStorage、IndexedDB 等存储性内容

  • DOM 节点

  • AJAX 请求发送后,结果被浏览器拦截了

但是有三个标签是允许跨域加载资源:

  • <img src=XXX>

  • <link href=XXX>

  • <script src=XXX>

 

跨域的几种方式及背后的原理?

 

  • jsonp

     

  • cors

     

  • postMessage

     

  • document.domain

     

  • window.name

 

  • websocket

 

  • node中间件代理

     

  • nginx反向代理

 

jsonp

 

什么是jsonp

 

jsonp全称是JSON with Padding,是为了解决跨域请求资源而产生的解决方案,是一种依赖开发人员创造出的一种非官方跨域数据交互协议。

 

JSONP跨域请求原理

 

1.创建script标签,将原有的url地址、参数数据设置为src的地址,并附加参数(包括约定的callback函数名)

 

  •  
var script = document.createElement('script');script.src = 'http://localhost:3000/user/info?callback=getInfo&id=110';document.body.appendChild(script);

 

2.服务器端响应数据时,要将响应的数据设置为指定的格式 接收的函数名(JSON字符串格式数据)

 

  •  
// 获取客户端约定的回调函数名var callback = req.query.callback;var userInfo = JSON.stringify({    id: 110,    username: 'Rock',    userimg: '/uploads/user/23456.jpg'});res.send(200, callback + '(' + userInfo + ')');

 

3.在客户端定义对应的函数名的函数,该函数的形参就是接收到的服务器端响应数据

 

  •  
<script>    function getInfo(msg) {        // msg 服务器端的响应数据        console.log(msg)    }</script>

 

4.由于使用script标签的src属性,因此只支持get方法

 

CORS

 

什么是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。只要服务器实现了CORS接口,就可以跨源通信。

 

两种请求

 

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。

 

浏览器对这两种请求的处理,是不一样的。

 

简单请求

 

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;

上面的头信息之中,有三个与CORS请求相关的字段,都以Access-Control-开头。

 

(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。

 

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。

Access-Control-Allow-Credentials: 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;

 

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。

 

非简单请求

 

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。

 

预检请求的回应

 

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.

 

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。

 

 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。

 

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。

 

postMessage

什么是postMessage

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。

postMessage语法

otherWindow.postMessage(message, targetOrigin, [transfer])
  • otherWindow:其它窗口(目标窗口)的引用,比如iframe的contentWindow属性、执行window.open返回的窗口对象、或者是命名过或数值索引的window.frames

  • message:将要发送到其他window的数据,这个数据会自动被序列化,数据格式也不受限制(字符串,对象都可以)

  • targetOrigin:目标窗口的源,可以是字符串*表示无限制,或URL,需要协议端口号和主机都匹配才会发送

  • transfer(可选):是一串和message同时传递的Tranferable对象,这些对象的所有权将 被转移给消息接收方,而发送一方将不再保有所有权

兼容性

高级浏览器Internet Explorer 8+, chromeFirefox , OperaSafari 都将支持这个功能

流程实现

a.html 向 b.html传递 "早上好",然后 a.html 传回"今天天气真好"

a.html

<iframe src="http://localhost:4000/b.html" frameborder="0" id="frame" onload="load()"></iframe>
<script>
function load(){
let frame = document.getElementById('frame');
frame.contentWindow.postMessage('早上好','http://localhost:4000');
window.onmessage=function(e){
console.log(e.data)
}
}
</script>

b.html

<script>
window.onmessage = function(e){
console.log(e.data);
e.source.postMessage('今天天气不错',e.origin)
}
</script>

a.js

let express = require('express')
let app = express();
app.use(express.static(__dirname));
app.listen(3000)

b.js

let express = require('express')
let app = express();
app.use(express.static(__dirname));
app.listen(4000)

 

Window.name

什么是Window.name

window.name 是一个 window 对象的内置属性,name 属性可以设置或返回存放窗口的名称的一个字符串。

该属性的特征

在页面在浏览器端展示的时候,我们总能在控制台拿到一个全局变量window,该变量有一个name属性,有以下的特征:

  1. 每个窗口都有独立的window.name与之对应

  2. 在一个窗口的生命周期中(被关闭前),窗口载入的所有页面同时共享一个window.name,每个页面window.name都有读写的权限

  3. window.name一直存在与当前窗口,即使是新的页面载入也不会改变window.name的值

  4. window.name可以存储不超过2M的数据,数据个数按需自定义

流程实现

  1. a.html和b.html是同域 http://localhost:3000

  2. c.html是独立的 http://localhost:4000

  3. a获取c的数据

  4. a先引用c  

  5. c把值放到window.name,把a引用的地址改为b

a.html

<iframe src="http://localhost:4000/c.html" frameborder="0" onload="load()" id="iframe"></iframe>
<script>
let first = true
function load(){
if(first){
let iframe = document.getElementById('iframe');
iframe.src="http://localhost:3000/b.html";
first = false;
}else{
console.log(iframe.contentWindow.name)
}
}
<script>

b.html

<body>
早上好
</body>

c.html

    <script>
window.name='今天天气不错'
</script>

a.js

let express = require('express')
let app = express();
app.use(express.static(__dirname));
app.listen(3000)

b.js

let express = require('express')
let app = express();
app.use(express.static(__dirname));
app.listen(4000)

 

domain

什么是domain

主要用于主域相同的域之间的数据通信,注意 仅限主域相同,子域不同的跨域应用场景。

实现的原理:两个页面都通过js强制设置 document.domain 为基础主域,就实现了同域

说明

这个方法只能用于二级域名相同的情况下,比如:

www.baidu.com
hhh.baidu.com

这就适用于domain方法

流程实现

a.html

  <iframe src="http://b.ming.cn:3000/b.html" frameborder="0" onload="load()" id="frame"></iframe>
<script>
document.domain = 'ming.cn'
function load() {
console.log(frame.contentWindow.a);
}
</script>

b.html

<div>
早上好啊
</div>
<script type="text/javascript">
document.domain = 'ming.cn'
var a = 99999;
</script>

a.js

let express = require('express')
let app = express();
app.use(express.static(__dirname));
app.listen(3000, () => {
console.log('server run at 3000')
})

b.js

let express = require('express')
let app = express();
app.use(express.static(__dirname));
app.listen(4000, () => {
console.log('server run at 4000')
})

这个就可以通过http://a.ming.cn:3000/a.html获取到页面http://a.ming.cn:3000/b.htm中的a的值99999

注意:这里我把我电脑上边的hosts修改了一下,不然不能出来效果

 

WebSocket

什么是WebSocket

WebSocket是一种网络通信协议,它实现了浏览器与服务器全双工通信,同时允许跨域通讯。原生WebSocket API使用起来不太方便,我们使用Socket.io,它很好地封装了webSocket接口,提供了更简单、灵活的接口,也对不支持webSocket的浏览器提供了向下兼容。

WebSocket如何工作

Web浏览器和服务器都必须实现 WebSockets 协议来建立和维护连接。由于 WebSockets 连接长期存在,与典型的HTTP连接不同,对服务器有重要的影响。

注意:基于多线程或多进程的服务器无法适用于WebSockets,因为它旨在打开连接,尽可能快地处理请求,然后关闭连接。任何实际的WebSockets服务器端实现都需要一个异步服务器。

流程实现

a.html

    <script>
//高级api 不兼容 socket.io(一般使用它)
let socket = new WebSocket('ws://localhost:3000');
socket.onopen=function(){
socket.send('早上好啊')
}
socket.onmessage = function(e){
console.log(e.data);
}
</script>

a.js

let express = require('express')
let app = express();
let WebSocket = require('ws')
let wss = new WebSocket.Server({port:3000})
wss.on('connection',function(ws){
ws.on('message',function(data){
console.log(data)
ws.send('今天天气真好')
})
})

 

Node中间件代理(两次跨域)

 

实现原理: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,需要做以下几个步骤:

  • 接受客户端请求 。

  • 将请求 转发给服务器。

  • 拿到服务器 响应 数据。

  • 将 响应 转发给客户端。

watermark,size_16,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_100,g_se,x_10,y_10,shadow_90,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=

 

我们先来看个例子:本地文件index.html文件,通过代理服务器http://localhost:3000向目标服务器http://localhost:4000请求数据。

 

  •  
// index.html(http://127.0.0.1:5500) <script src="https://cdn.bootcss.com/jquery/3.3.1/jquery.min.js"></script>    <script>      $.ajax({        url: 'http://localhost:3000',        type: 'post',        data: { name: 'xiamen', password: '123456' },        contentType: 'application/json;charset=utf-8',        success: function(result) {          console.log(result) // {"title":"fontend","password":"123456"}        },        error: function(msg) {          console.log(msg)        }      })</script>

 

  •  
// server1.js 代理服务器(http://localhost:3000)const http = require('http')// 第一步:接受客户端请求const server = http.createServer((request, response) => {  // 代理服务器,直接和浏览器直接交互,需要设置CORS 的首部字段  response.writeHead(200, {    'Access-Control-Allow-Origin': '*',    'Access-Control-Allow-Methods': '*',    'Access-Control-Allow-Headers': 'Content-Type'  })  // 第二步:将请求转发给服务器  const proxyRequest = http    .request(      {        host: '127.0.0.1',        port: 4000,        url: '/',        method: request.method,        headers: request.headers      },      serverResponse => {        // 第三步:收到服务器的响应        var body = ''        serverResponse.on('data', chunk => {          body += chunk        })        serverResponse.on('end', () => {          console.log('The data is ' + body)          // 第四步:将响应结果转发给浏览器          response.end(body)        })      }    )    .end()})server.listen(3000, () => {  console.log('The proxyServer is running at http://localhost:3000')})

 

  •  
// server2.js(http://localhost:4000)const http = require('http')const data = { title: 'fontend', password: '123456' }const server = http.createServer((request, response) => {  if (request.url === '/') {    response.end(JSON.stringify(data))  }})server.listen(4000, () => {  console.log('The server is running at http://localhost:4000')})

 

上述代码经过两次跨域,值得注意的是浏览器向代理服务器发送请求,也遵循同源策略,最后在index.html文件打印出{"title":"fontend","password":"123456"}

nginx反向代理

实现原理类似于Node中间件代理,需要你搭建一个中转nginx服务器,用于转发请求。

使用nginx反向代理实现跨域,是最简单的跨域方式。只需要修改nginx的配置即可解决跨域问题,支持所有浏览器,支持session,不需要修改任何代码,并且不会影响服务器性能。

实现思路: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。

先下载nginx,然后将nginx目录下的nginx.conf修改如下:

  •  
// proxy服务器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; }}

最后通过命令行nginx -s reload启动nginx

  •  
// index.htmlvar xhr = new XMLHttpRequest();// 前端开关:浏览器是否读写cookiexhr.withCredentials = true;// 访问nginx中的代理服务器xhr.open('get', 'http://www.domain1.com:81/?user=admin', true);xhr.send();

 

  •  
// server.jsvar http = require('http');var server = http.createServer();var qs = require('querystring');server.on('request', function(req, res) {    var params = qs.parse(req.url.substring(2));    // 向前台写cookie    res.writeHead(200, {        'Set-Cookie': 'l=a123456;Path=/;Domain=www.domain2.com;HttpOnly'   // HttpOnly:脚本无法读取    });    res.write(JSON.stringify(params));    res.end();});server.listen('8080');console.log('Server is running at port 8080...');

 

总结

  • CORS支持所有类型的HTTP请求,是跨域HTTP请求的根本解决方案

  • JSONP只支持GET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。

  • 不管是Node中间件代理还是nginx反向代理,主要是通过同源策略对服务器不加限制。

  • 日常工作中,用得比较多的跨域方案是cors和nginx反向代理

参考文章

  • 跨域资源共享 CORS 详解

  • 九种跨域方式实现原理(完整版)

  • window.postMessage

  • 前端常见跨域解决方案(全)

  • 深入跨域问题(4) - 利用代理解决跨域