跨域方案总结

Alan
平时在开发中总是会遇到各种跨域问题,一直没有很好地了解其中的原理,以及其各种实现方案。今天在这好好总结一下。

本文完整的源代码请猛戳github博客,建议大家动手敲敲代码。

1、什么是跨域?为什么会有跨域?

一般来说,当一个请求url的协议、域名、端口三者之间任意一个与当前页面地址不同即为跨域。
之所以会跨域,是因为受到了同源策略的限制,同源策略要求源相同才能正常进行通信,即协议、域名、端口号都完全一致。

为什么会有同源策略呢?
同源政策的目的,是为了保证用户信息的安全,防止恶意的网站窃取数据。

设想这样一种情况:A网站是一家银行,用户登录以后,又去浏览其他网站。如果其他网站可以读取A网站的 Cookie,会发生什么?

很显然,如果 Cookie 包含隐私(比如存款总额),这些信息就会泄漏。更可怕的是,Cookie 往往用来保存用户的登录状态,如果用户没有退出登录,其他网站就可以冒充用户,为所欲为。因为浏览器同时还规定,提交表单不受同源政策的限制。

由此可见,"同源政策"是必需的,否则 Cookie 可以共享,互联网就毫无安全可言了。

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

下面为允许跨域资源嵌入的示例,即一些不受同源策略影响的标签示例:

  • <script src="..."></script>标签嵌入跨域脚本。语法错误信息只能在同源脚本中捕捉到。
  • <link rel="stylesheet" href="...">标签嵌入CSS。由于CSS的松散的语法规则,CSS的跨域需要一个设置正确的Content-Type消息头。不同浏览器有不同的限制: IE, Firefox, Chrome, SafariOpera
  • <img>嵌入图片。支持的图片格式包括PNG,JPEG,GIF,BMP,SVG
  • <video><audio>嵌入多媒体资源。
  • <object>, <embed><applet>的插件。
  • @font-face引入的字体。一些浏览器允许跨域字体( cross-origin fonts),一些需要同源字体(same-origin fonts)
  • <frame><iframe>载入的任何资源。站点可以使用X-Frame-Options消息头来阻止这种形式的跨域交互。

常见的跨域场景

URL                                      说明                    是否允许通信
http://www.domain.com/a.js
http://www.domain.com/b.js         同一域名,不同文件或路径           允许
http://www.domain.com/lab/c.js

http://www.domain.com:8000/a.js
http://www.domain.com/b.js         同一域名,不同端口                不允许
 
http://www.domain.com/a.js
https://www.domain.com/b.js        同一域名,不同协议                不允许
 
http://www.domain.com/a.js
http://192.168.4.12/b.js           域名和域名对应相同ip              不允许
 
http://www.domain.com/a.js
http://x.domain.com/b.js           主域相同,子域不同                不允许
http://domain.com/c.js
 
http://www.domain1.com/a.js
http://www.domain2.com/b.js        不同域名                         不允许
注意:关于跨域,有两个误区:
1、动态请求就会有跨域的问题(错)。跨域只存在于浏览器端,不存在于安卓/ios/Node.js/python/ java等其它环境
2、跨域就是请求发不出去了(错)。跨域请求能发出去,服务端能收到请求并正常返回结果,只是结果被浏览器拦截了

2、跨域的解决方案

2.1、jsonp

jsonp的跨域原理是利用script标签不受跨域限制而形成的一种方案。
下面我们来简单看一下代码实现

<!-- index.html 文件 -->
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title></title>
</head>
<body>
<script>
  var script = document.createElement('script');
  script.type = 'text/javascript';

  // 传参并指定回调执行函数为onBack
  script.src = 'http://127.0.0.1:3000/login?user=admin&callback=onBack';
  document.head.appendChild(script);

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

node

var qs = require('querystring');
var http = require('http');
var server = http.createServer();

server.on('request', function(req, res) {
  console.log(req);
  var params = qs.parse(req.url.split('?')[1]);
  var fn = params.callback;

  // jsonp返回设置
  res.writeHead(200, { 'Content-Type': 'text/javascript' });
  res.write(fn + '(' + JSON.stringify(params) + ')');

  res.end();
});

server.listen('3000');
console.log('Server is running at port 3000...');

我们可以看到返回的结果:
图片描述

  • 优点:兼容性好(兼容低版本IE)
  • 缺点:1.JSONP只支持GET请求; 2.XMLHttpRequest相对于JSONP有着更好的错误处理机制

2.2、postMessage

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。
语法:otherWindow.postMessage(message, targetOrigin, [transfer]);

  • otherWindow:指目标窗口,也就是给哪个window发消息,是 window.frames 属性的成员或者由 window.open 方法创建的窗口;
  • message 属性是要发送的消息,类型为 String、Object (IE8、9 不支持);

    • data 属性为 window.postMessage 的第一个参数;
    • origin 属性表示调用window.postMessage() 方法时调用页面的当前状态;
    • source 属性记录调用 window.postMessage() 方法的窗口信息;
  • targetOrigin: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。
  • transfer: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。

看一下简单的demo

<!-- index.html 文件 -->
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title></title>
</head>
<body>
<h1>AAAAAAAAAAAA</h1>
<iframe src="http://localhost:4000/b.html" id="frame" onload="load()"></iframe>
<script>
  function load(params){
    let iframe = document.getElementById('frame');
    iframe.onload = function() {
      const data = {
        name: 'aym'
      };
      //获取iframe中的窗口,给iframe里嵌入的window发消息
      iframe.contentWindow.postMessage(JSON.stringify(data), 'http://localhost:4000');
    };
    // 接收b.html回过来的消息
    window.onmessage = function(e){
      console.log(e.data)
    }
  }
</script>
</body>
</html>
<!-- b.html 文件 -->
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title></title>
</head>
<body>
<h1>BBBBBBBBB</h1>
<script>
  window.addEventListener('message', function(e) {
    console.log('data from domain1 ---> ' + e.data);

    let data = JSON.parse(e.data);
    if (data) {
      data.number = 16;

      // 处理后再发回domain1
      window.parent.postMessage(JSON.stringify(data), 'http://127.0.0.1:8080');
    }
  }, false);
</script>
</body>
</html>

图片描述

2.3、websocket

WebSocket protocol是HTML5一种新的协议。它实现了浏览器与服务器全双工通信,同时允许跨域通讯,是server push技术的一种很好的实现。
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。

<!-- index.html 文件 -->
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title></title>
</head>
<body>
<div>user input:<input type="text"></div>
<script src="https://cdnjs.cloudflare.com/ajax/libs/socket.io/2.2.0/socket.io.dev.js"></script>
<script>
  var socket = io('http://127.0.0.1:8080');

  // 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>

</body>
</html>

node服务端文件

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.');
  });
});

图片描述
图片描述

2.4、Node中间件代理

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。

主要访问路径

  • 客户端发出请求
  • 代理服务接受客户端请求 。
  • 大理服务将请求 转发给应用服务器。
  • 应用服务器接收到请求代理服务器求情 ,响应数据。
  • 代理服务器将响应数据转发给客户端。

实现代码:
前端代码示例:

<!-- index.html 文件 -->
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title></title>
</head>
<body>
<h1>1111</h1>
<script src="https://cdn.bootcss.com/jquery/3.3.1/jquery.min.js"></script>
<script>
  $.ajax({
    url: 'http://127.0.0.1:3000/login?user=admin&password=123',
    success: function(result) {
      console.log(result)
    },
    error: function(msg) {
      console.log(msg)
    }
  })
</script>
</body>
</html>

代理服务器

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

var options = {
  dotfiles: 'ignore',
  etag: false,
  extensions: ['htm', 'html'],
  index: false,
  maxAge: '1d',
  redirect: false,
  setHeaders: function (res, path, stat) {
    res.set('x-timestamp', Date.now())
  }
}
app.use(express.static('public', options))

app.use('/', proxy({
  // 代理跨域目标接口
  target: 'http://127.0.0.1:4000',
  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://127.0.0.1');
    res.header('Access-Control-Allow-Credentials', 'true');
  },

  // 修改响应信息中的cookie域名
  cookieDomainRewrite: '127.0.0.1'  // 可以为false,表示不修改
}));

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

应用服务器

// 服务器
const http = require("http");
const server = http.createServer();
const qs = require("querystring");

server.on("request", function(req, res) {
  var params = qs.parse(req.url.split('?')[1]);
  console.log(req.url, params);
  // 向前台写 cookie
  res.writeHead(200, {
    "Set-Cookie": "l=a123456;Path=/;Domain=127.0.0.1;HttpOnly" // HttpOnly:脚本无法读取
  });

  res.write(JSON.stringify({ data: 'I LOVE YOU', ...params }));
  res.end();
});

server.listen("4000");
console.log('listen 4000...')

最终效果
图片描述

2.5、nginx反向代理

跨域原理: 同源策略是浏览器的安全策略,不是HTTP协议的一部分。服务器端调用HTTP接口只是使用HTTP协议,不会执行JS脚本,不需要同源策略,也就不存在跨越问题。

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。: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具体配置:

#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;
    }
}

Nodejs后台示例:

var http = require('http');
var server = http.createServer();
var qs = require('querystring');

server.on('request', function(req, res) {
    var params = qs.parse(req.url.split('?')[1]);

    // 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...');

前端代码示例:

var xhr = new XMLHttpRequest();

// 前端开关:浏览器是否读写cookie
xhr.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();

2.6、CORS

普通跨域请求:只服务端设置Access-Control-Allow-Origin即可,前端无须设置,若要带cookie请求:前后端都需要设置。
虽然设置 CORS 和前端没什么关系,但是通过这种方式解决跨域问题的话,会在发送请求时出现两种情况,分别为简单请求复杂请求

简单请求
只要同时满足以下两大条件,就属于简单请求

  • 1:使用下列方法之一:GET、HEAD、POST
  • 2:Content-Type 的值仅限于下列三者之一:text/plainmultipart/form-dataapplication/x-www-form-urlencoded

复杂请求
凡是不同时满足上面两个条件,就属于复杂请求。

复杂请求的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,该请求是 option 方法的,通过该请求来知道服务端是否允许跨域请求。

我们用PUT向后台请求时,属于复杂请求,后台需做如下配置:

// 允许哪个方法访问我
res.setHeader('Access-Control-Allow-Methods', 'PUT')
// 预检的存活时间
res.setHeader('Access-Control-Max-Age', 6)
// OPTIONS请求不做任何处理
if (req.method === 'OPTIONS') {
  res.end() 
}
// 定义后台返回的内容
app.put('/getData', function(req, res) {
  console.log(req.headers)
  res.end('我不爱你')
})

接下来我们看下一个完整复杂请求的例子,并且介绍下CORS请求相关的字段

// index.html
let xhr = new XMLHttpRequest()
document.cookie = 'name=xiamen' // cookie不能跨域
xhr.withCredentials = true // 前端设置是否带cookie
xhr.open('PUT', 'http://localhost:4000/getData', true)
xhr.setRequestHeader('name', 'xiamen')
xhr.onreadystatechange = function() {
  if (xhr.readyState === 4) {
    if ((xhr.status >= 200 && xhr.status < 300) || xhr.status === 304) {
      console.log(xhr.response)
      //得到响应头,后台需设置Access-Control-Expose-Headers
      console.log(xhr.getResponseHeader('name'))
    }
  }
}
xhr.send()
//server1.js
let express = require('express');
let app = express();
app.use(express.static(__dirname));
app.listen(3000);
//server2.js
let express = require('express')
let app = express()
let whitList = ['http://localhost:3000'] //设置白名单
app.use(function(req, res, next) {
  let origin = req.headers.origin
  if (whitList.includes(origin)) {
    // 设置哪个源可以访问我
    res.setHeader('Access-Control-Allow-Origin', origin)
    // 允许携带哪个头访问我
    res.setHeader('Access-Control-Allow-Headers', 'name')
    // 允许哪个方法访问我
    res.setHeader('Access-Control-Allow-Methods', 'PUT')
    // 允许携带cookie
    res.setHeader('Access-Control-Allow-Credentials', true)
    // 预检的存活时间
    res.setHeader('Access-Control-Max-Age', 6)
    // 允许返回的头
    res.setHeader('Access-Control-Expose-Headers', 'name')
    if (req.method === 'OPTIONS') {
      res.end() // OPTIONS请求不做任何处理
    }
  }
  next()
})
app.put('/getData', function(req, res) {
  console.log(req.headers)
  res.setHeader('name', 'jw') //返回一个响应头,后台需设置
  res.end('我不爱你')
})
app.get('/getData', function(req, res) {
  console.log(req.headers)
  res.end('我不爱你')
})
app.use(express.static(__dirname))
app.listen(4000)

图片描述

2.7、location name +iframe

原理:window.name属性的独特之处:name值在不同的页面(甚至不同域名)加载后依旧存在。
下面a.htmlb.html是同域的,都是http://localhost:3000;而c.htmlhttp://localhost:4000

// a.html(http://localhost:3000/b.html)
  <iframe src="http://localhost:4000/c.html" frameborder="0" onload="load()" id="iframe"></iframe>
  <script>
    let first = true
    // onload事件会触发2次,第1次加载跨域页,并留存数据于window.name
    function load() {
      if(first){
      // 第1次onload(跨域页)成功后,切换到同域代理页面
        let iframe = document.getElementById('iframe');
        iframe.src = 'http://localhost:3000/b.html';
        first = false;
      }else{
      // 第2次onload(同域b.html页)成功后,读取同域window.name中数据
        console.log(iframe.contentWindow.name);
      }
    }
  </script>

b.html为中间代理页,与a.html同域,内容为空。
c页面

 // c.html(http://localhost:4000/c.html)
  <script>
    window.name = '我不爱你'  
  </script>

总结:通过iframe的src属性由外域转向本地域,跨域数据即由iframe的window.name从外域传递到本地域。这个就巧妙地绕过了浏览器的跨域访问限制,但同时它又是安全操作。

2.8、document. hash + iframe

实现原理: a.html欲与c.html跨域相互通信,通过中间页b.html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。

具体实现步骤:一开始a.html给c.html传一个hash值,然后c.html收到hash值后,再把hash值传递给b.html,最后b.html将结果放到a.html的hash值中。
同样的,a.html和b.html是同域的,都是http://localhost:3000;而c.html是http://localhost:4000

 // a.html
  <iframe src="http://localhost:4000/c.html#iloveyou"></iframe>
  <script>
    window.onhashchange = function () { //检测hash的变化
      console.log(location.hash);
    }
  </script>
 // b.html
  <script>
    window.parent.parent.location.hash = location.hash 
    //b.html将结果放到a.html的hash值中,b.html可通过parent.parent访问a.html页面
  </script>
 // c.html
 console.log(location.hash);
  let iframe = document.createElement('iframe');
  iframe.src = 'http://localhost:3000/b.html#idontloveyou';
  document.body.appendChild(iframe);

2.9、 document.domain + iframe

实现原理: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。

该方式只能用于二级域名相同的情况下,比如 a.test.comb.test.com 适用于该方式。 只需要给页面添加 document.domain ='test.com' 表示二级域名都相同就可以实现跨域。

我们看个例子:页面a.zf1.cn:3000/a.html获取页面b.zf1.cn:3000/b.html中a的值

// a.html
<body>
 helloa
  <iframe src="http://b.zf1.cn:3000/b.html" frameborder="0" onload="load()" id="frame"></iframe>
  <script>
    document.domain = 'zf1.cn'
    function load() {
      console.log(frame.contentWindow.a);
    }
  </script>
</body>
// b.html
<body>
   hellob
   <script>
     document.domain = 'zf1.cn'
     var a = 100;
   </script>
</body>

3、总结

  1. 日常工作中,用得比较多的跨域方案是cors和nginx反向代理
  2. CORS支持所有类型的HTTP请求,是跨域HTTP请求的根本解决方案
  3. 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。
  4. SONP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。
后续更多文章将在我的github第一时间发布,欢迎关注。

参考
浏览器同源政策及其规避方法
跨域资源共享 CORS 详解
前端常见跨域解决方案(全)

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