CORS跨域原理解析

前言

CORS是目前除了jsonp以外最经常使用的跨域方式之一，也是面试的必考点之一。 CORS是W3C标准，全称是"跨域资源共享"(Cross-origin resource sharing)。它容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。 只会使用CORS这种跨域方式对咱们来说仍是不够的。咱们须要知其然更要知其因此然。

什么是跨域

在讲解CORS以前咱们要先弄懂什么是跨域。浏览器安全的基石是“同源策略”(same-origin policy)。"同源"指的是"三个相同":

• 协议相同
• 域名相同
• 端口相同 举例：http://www.example.com

http://www.example.com/a.html 同源
http://example.com 域名不一样（不一样源）
http://www.example.com:8081 端口不一样（默认80）
https://www.example.com 协议不一样（不一样源）
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同源策略的目的：是为了保证用户信息的安全，防止恶意的网站窃取数据。

限制：若是非同源，共有三种行为受到限制。

• Cookie、LocalStorage、IndexDB没法读取。
• DOM没法得到。
• AJAX请求不能发送。

CORS原理解析

CORS是跨源AJAX请求的根本解决方法。JSONP只能发GET请求，可是CORS容许任何类型的请求。

整个CORS通讯过程都是浏览器自动完成的，不须要用户参与。对于开发者来讲，CORS通讯与同源的AJAX通讯没有差异，代码彻底同样。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，有时还会多一次附加的请求，但用户不会有感受。所以，实现CORS通讯的关键是服务器。只要服务器实现了CORS接口，就能够跨源通讯。

1、两种请求

浏览器将CORS请求分红两类：简单请求（simple request）和非简单请求（not-so-simple request）。只要同时知足如下两大条件，就属于简单请求。

（1) 请求方法是如下三种方法之一：

    HEAD
    GET
    POST
（2）HTTP的头信息不超出如下几种字段：

    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
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凡是不一样时知足上面两个条件，就属于非简单请求。

浏览器对这两种请求的处理，是不同的。

2、简单请求

1. 基本流程 对于简单请求，浏览器直接发出CORS请求。具体来讲，就是在头信息之中，增长一个Origin字段。

下面是一个例子，浏览器发现此次跨源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...
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上面的头信息中，Origin字段用来讲明，本次请求来自哪一个源（协议 + 域名 + 端口）。服务器根据这个值，决定是否赞成此次请求。

若是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，这种错误没法经过状态码识别，由于HTTP回应的状态码有多是200。

若是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
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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，表示是否容许发送Cookie。默认状况下，Cookie不包括在CORS请求之中。设为true，即表示服务器明确许可，Cookie能够包含在请求中，一块儿发给服务器。这个值也只能设为true，若是服务器不要浏览器发送Cookie删除该字段便可。

(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。若是想拿到其余字段，就必须在Access-Control-Expose-Headers里面指定。上面的例子指定，getResponseHeader('FooBar')能够返回FooBar字段的值。

二、withCredentials 属性

上面说到，CORS请求默认不发送Cookie和HTTP认证信息。若是要把Cookie发到服务器，一方面要服务器赞成，指定Access-Control-Allow-Credentials字段。

Access-Control-Allow-Credentials: true
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另外一方面，开发者必须在AJAX请求中打开withCredentials属性。

var xhr = new XMLHttpRequest();
xhr.withCredentials = true;
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不然，即便服务器赞成发送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。

可是，若是省略withCredentials设置，有的浏览器仍是会一块儿发送Cookie。这时，能够显式关闭withCredentials。

xhr.withCredentials = false;
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须要注意的是，若是要发送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，其余域名的Cookie并不会上传，且（跨源）原网页代码中的document.cookie也没法读取服务器域名下的Cookie。

3、非简单请求

1. 预检请求

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

非简单请求的CORS请求，会在正式通讯以前，增长一次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，以及可使用哪些HTTP动词和头信息字段。只有获得确定答复，浏览器才会发出正式的XMLHttpRequest请求，不然就报错。

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();
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上面代码中，HTTP请求的方法是PUT，而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，要求服务器确承认以这样请求。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...
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"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，表示请求来自哪一个源。 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。

2. 预检请求的回应

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服务器收到"预检"请求之后，检查了Origin、Access-Control-Request-Method和Access-Control-Request-Headers字段之后，确认容许跨源请求，就能够作出回应。

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
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上面的HTTP回应中，关键的是Access-Control-Allow-Origin字段，表示http://api.bob.com能够请求数据。该字段也能够设为星号，表示赞成任意跨源请求。

Access-Control-Allow-Origin: *
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若是浏览器否认了"预检"请求，会返回一个正常的HTTP回应，可是没有任何CORS相关的头信息字段。这时，浏览器就会认定，服务器不一样意预检请求，所以触发一个错误，被XMLHttpRequest对象的onerror回调函数捕获。控制台会打印出以下的报错信息。

XMLHttpRequest cannot load http://api.alice.com.
Origin http://api.bob.com is not allowed by Access-Control-Allow-Origin.
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服务器回应的其余CORS相关字段以下。

Access-Control-Allow-Methods: GET, POST, PUT
Access-Control-Allow-Headers: X-Custom-Header
Access-Control-Allow-Credentials: true
Access-Control-Max-Age: 1728000
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（1）Access-Control-Allow-Methods 该字段必需，它的值是逗号分隔的一个字符串，代表服务器支持的全部跨域请求的方法。注意，返回的是全部支持的方法，而不单是浏览器请求的那个方法。这是为了不屡次"预检"请求。

（2）Access-Control-Allow-Headers 若是浏览器请求包括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，代表服务器支持的全部头信息字段，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），即容许缓存该条回应1728000秒（即20天），在此期间，不用发出另外一条预检请求。

3. 浏览器的正常请求和回应

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一旦服务器经过了"预检"请求，之后每次浏览器正常的CORS请求，就都跟简单请求同样，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"请求以后，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...
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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
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上面头信息中，Access-Control-Allow-Origin字段是每次回应都一定包含的。

与JSONP的比较

CORS与JSONP的使用目的相同，可是比JSONP更强大。

JSONP只支持GET请求，CORS支持全部类型的HTTP请求。JSONP的优点在于支持老式浏览器，以及能够向不支持CORS的网站请求数据。

代码演示

在发生跨域请求的状况下，浏览器的控制台会报以下错误:

此时须要在服务端进行设置（nodejs为例）

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)

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返回以下：

能够看到跨域请求被成功接受了。

重点：

其实，无论咱们有没有设置 Access-Control-Allow-Origin: *,浏览器都会向咱们的服务端发送请求，而且接收返回的内容。当浏览器解析的时候，发现Response Headers中没有Access-Control-Allow-Origin: *的头，而且设置为容许的状况下，浏览器会将请求返回的内容忽略掉，而且在命令行中报出跨域的错误。这是浏览器提供的一个功能。

可是Access-Control-Allow-Origin: *这样的设置明显是不安全的，由于这样至关于容许全部的域名访问，所以咱们也能够设置某个特定的域名访问。好比：Access-Control-Allow-Origin: http://www.baidu.com，这样就只有在http://www.baidu.com域名访问的时候浏览器才能够正常的解析。

总结

跨域问题是每一个前端开发者都会遇到的问题，跨域的方式不止有Jsonp、CORS，还有postMessage、webScorket等方式，咱们在遇到跨域问题的时候，快速的定位问题，知道其发生的缘由，是咱们每一个程序猿必备的素质。但愿这篇文章能对你有所帮助。