JZTXT

CORS跨域原理解析

发布时间 2023-07-13 20:07:29作者: 若-飞

前言

CORS是目前除了jsonp之外最常用的跨域方式之一，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。 只会使用CORS这种跨域方式对我们来讲还是不够的。我们需要知其然更要知其所以然。错误如下图：

使用fetch请求错误如下：

 什么是跨域

在讲解CORS之前我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
 
arduino
复制代码
http://www.example.com/a.html 同源
http://example.com 域名不同（不同源）
http://www.example.com:8081 端口不同（默认80）
https://www.example.com 协议不同（不同源）

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：如果非同源，共有三种行为受到限制。

  • Cookie、LocalStorage、IndexDB无法读取。
  • DOM无法获得。
  • 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，但是CORS允许任何类型的请求。

整个CORS通信过程都是浏览器自动完成的，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。

一、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：

 
markdown
复制代码
    HEAD
    GET
    POST

（2）HTTP的头信息 Request Headers 不超出以下几种字段：

 
css
复制代码
    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。

二、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。

 
makefile
复制代码
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...

如图：（添加了Origin字段）  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。

 
yaml
复制代码
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

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。 在跨域的情况下不仅前端要设置withCredentials，后端也是要设置Access-Control-Allow-Credentials的。在请求中的Response Headers中看到了有Access-Control-Allow-Credentials: true

(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。

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。

 
yaml
复制代码
Access-Control-Allow-Credentials: true

另一方面，开发者必须在AJAX请求中打开withCredentials属性。

 
ini
复制代码
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。

 
ini
复制代码
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。

redentials(用户凭证):值cookie、HTTP身份验证和TLS客户端证书，它不涉及代理身份验证或源标头。默认值为false，在获取同源资源时设置withCredentials没有影响。

三、非简单请求

  1. 预检请求

也就是说浏览器会发送两次http请求。第一次Request Method: OPTIONS,第二次再请求所需内容。

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）。

常见的错误如下图：

 意思是预发请求的时候不通过，不再正式发请求，在进行预检请求的时候，没有找到token这个字段，因此预检请求失败。此时就需要在服务端配置options的请求返回。例如：response.setHeader("Access-Control-Allow-Headers", "Content-Type,Access-Token,Token").这样预检请求就正确了。header里面包含自定义字段，浏览器是会先发一次options请求，如果请求通过，则继续发送正式的post请求，而如果不通过则返回以上错误.

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。

浏览器先询问服务器，Request Method为OPTIONS,如图：  下面是一段浏览器的JavaScript脚本。

 
ini
复制代码
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。

 
makefile
复制代码
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。

  1. 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。

 
yaml
复制代码
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。

 
makefile
复制代码
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。

 
arduino
复制代码
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。

 
yaml
复制代码
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。

  1. 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。

 
makefile
复制代码
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。

 
arduino
复制代码
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。

将 XMLHttpRequest 的 withCredentials 标志设置为 true，从而向服务器发送 Cookies。因为这是一个简单 GET请求，所以浏览器不会对其发起“预检请求”。但是，如果服务器端的响应中未携带 Access-Control-Allow-Credentials: true ，浏览器将不会把响应内容返回给请求的发送者。

对于附带身份凭证的请求，服务器不得设置 Access-Control-Allow-Origin 的值为“ * ”。这是因为请求的首部中携带了 Cookie 信息，如果 Access-Control-Allow-Origin 的值为“*”，请求将会失败。而将 Access-Control-Allow-Origin 的值设置为 foo.example，则请求将成功执行。如果设置为*，则会报如下错误：

  • 什么时候浏览器会发送简单请求？什么情况下浏览器会发送非简单请求呢？

跨域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域请求。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）。

某些请求不会触发 CORS 预检请求。若请求满足所有下述条件，则该请求可视为“简单请求”：

一、 使用下列方法之一：

 
sql
复制代码
GET
HEAD
POST

二、 Fetch 规范定义了对 CORS 安全的首部字段集合，不得人为设置该集合之外的其他首部字段。该集合为：

 
css
复制代码
Accept
Accept-Language
Content-Language
Content-Type （需要注意额外的限制）
DPR
Downlink
Save-Data
Viewport-Width
Width

三、 Content-Type 的值仅限于下列三者之一：

 
bash
复制代码
text/plain
multipart/form-data
application/x-www-form-urlencoded

而在下面的图片中，因为Request Header中包含了Access-Control-Request-Headers: token,人为设置了部首字段。因此触发了预检请求。

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。

代码演示

在发生跨域请求的情况下，浏览器的控制台会报如下错误:

此时需要在服务端进行设置（nodejs为例）

 
javascript
复制代码
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)

返回如下： 

可以看到跨域请求被成功接受了。

重点：

其实，不管我们有没有设置 Access-Control-Allow-Origin: *,浏览器都会向我们的服务端发送请求，并且接收返回的内容。当浏览器解析的时候，发现Response Headers中没有 Access-Control-Allow-Origin: *的头，并且设置为允许的情况下，浏览器会将请求返回的内容忽略掉，并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。

但是Access-Control-Allow-Origin: *这样的设置明显是不安全的，因为这样相当于允许所有的域名访问，因此我们也可以设置某个特定的域名访问。比如：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可以正常的解析。

总结

跨域问题是每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，我们在遇到跨域问题的时候，快速的定位问题，知道其发生的原因，是我们每个程序猿必备的素质。希望这篇文章能对你有所帮助。


作者：FruitBro
链接：https://juejin.cn/post/6844903859068862472
来源：稀土掘金
著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权，非商业转载请注明出处。