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        九种跨域方式实现原理(完整版)

        来源:浪里行舟 发布时间:2019-01-27 阅读次数:

        前言

        前后端数据交互经常会碰到请求跨域,什么是跨域,以及有哪几种跨域方式,这是本文要?#25945;?#30340;内容。

        本文完整的?#21019;?#30721;请猛戳github博客,纸上得来?#31449;跚常?#24314;议动手敲?#20040;?#30721;

        一、什么是跨域?

        1.什么是同源策略及其限制内容?

        同源策略是一种约定,它是浏览器最核心也最基本的安全功能,如果缺少了同源策略,浏览器很容?#36164;?#21040;XSS、CSFR等攻击。所谓同源是指"协议+域名+端口"三者相同,即便两个不同的域名指向同一个ip地址,也非同源。

        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>

        2.常见跨域场景

        当协议、子域名、主域名、端口号中任意一个不相同时,都算作不同域。不同域之间相互请求资源,就算作“跨域”。常见跨域场景如下图所示:

        特别?#24471;?#20004;点:

        第一:如果是协议和端口造成的跨域问题“前台”是无能为力的。

        第二:在跨域问题上,仅仅是通过“URL的首部”来识别而不会根据域名对应的IP地址是否相同来判断。“URL的首部”可以理解为“协议, 域名和端口必须匹配”。

        这里你或许有个疑问:请求跨域了,那么请求到底发出去没有?

        跨域并不是请求发不出去,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。你可能会疑问明明通过表单的方式可以发起跨域请求,为什么 Ajax 就不会?因为归根结底,跨域是为了阻止?#27809;?#35835;取到另一个域名下的内容,Ajax 可以获取响应,浏览器认为这不安全,所以拦截了响应。但是表单并不会获取新的内容,所以可以发起跨域请求。同时也?#24471;?#20102;跨域并不能完全阻止 CSRF,因为请求毕竟是发出去了。

        二、跨域解决方案

        1.jsonp

        1) JSONP原理

        利用 <script> 标签没有跨域限制的漏洞,网页可以得到从其他来源动态产生的 JSON 数据。JSONP请求一定需要对方的服务器做支持才可以。

        2) JSONP和AJAX对比

        JSONP和AJAX相同,都是客户端向服务器端发送请求,从服务器端获取数据的方式。但AJAX属于同源策略,JSONP属于非同源策略(跨域请求)

        3) JSONP优缺点

        JSONP优点是简单兼容性好,可用于解决主流浏览器的跨域数据访?#23454;?#38382;题。缺点是仅支持get方法具有局限性,不安全可能会遭受XSS攻击。

        4) JSONP的实现流程

        • 声明一个回调函数,其函数名(如show)当做参数值,要传递给跨域请求数据的服务器,函数形参为要获取目标数据(服务器返回的data)。
        • 创建一个<script>标签,把那个跨域的API数据接口地址,?#25345;?#32473;script的src,还要在这个地址中向服务器传递该函数名(可以通过问号传参:?callback=show)。
        • 服务器接收到请求后,需要进行特殊的处理:把传递进来的函数名和它需要给你的数据拼接成一个字符串,例如:传递进去的函数名是show,它准备好的数据是show('?#20063;?#29233;你')。
        • 最后服务器把准备的数据通过HTTP协议返回给客户端,客户端再调用执行之前声明的回调函数(show),对返回的数据进行操作。

        在开发中可能会遇到多个 JSONP 请求的回调函数名是相同?#27169;?#36825;时候就需要?#32422;?#23553;装一个 JSONP函数。

        // index.html
        function jsonp({ url, params, callback }) {
          return new Promise((resolve, reject) => {
            let script = document.createElement('script')
            window[callback] = function(data) {
              resolve(data)
              document.body.removeChild(script)
            }
            params = { ...params, callback } // wd=b&callback=show
            let arrs = []
            for (let key in params) {
              arrs.push(`${key}=${params[key]}`)
            }
            script.src = `${url}?${arrs.join('&')}`
            document.body.appendChild(script)
          })
        }
        jsonp({
          url: 'http://localhost:3000/say',
          params: { wd: 'Iloveyou' },
          callback: 'show'
        }).then(data => {
          console.log(data)
        })

        上面这段代码相当于向http://localhost:3000/say?wd=Iloveyou&callback=show这个地址请求数据,然后后台返回show('?#20063;?#29233;你'),最后会运行show()这个函数,打印出'?#20063;?#29233;你'

        // server.js
        let express = require('express')
        let app = express()
        app.get('/say', function(req, res) {
          let { wd, callback } = req.query
          console.log(wd) // Iloveyou
          console.log(callback) // show
          res.end(`${callback}('?#20063;?#29233;你')`)
        })
        app.listen(3000)

        5) jQuery的jsonp形式

        JSONP都是GET和异步请求?#27169;?#19981;存在其他的请求方式和同步请求,且jQuery默认就会给JSONP的请求清除缓存。

        $.ajax({
        url:"http://crossdomain.com/jsonServerResponse",
        dataType:"jsonp",
        type:"get",//可以省略
        jsonpCallback:"show",//->自定义传递给服务器的函数名,而不是使用jQuery自动生成?#27169;?#21487;省略
        jsonp:"callback",//->把传递函数名?#21738;?#20010;形参callback,可省略
        success:function (data){
        console.log(data);}
        });

        2.cors

        CORS 需要浏览器和后端同时支持。IE 8 和 9 需要通过 XDomainRequest 来实现。

        浏览器会自动进行 CORS 通信,实现 CORS 通信的关键是后端。只要后端实现了 CORS,就实现了跨域。

        服务端设置 Access-Control-Allow-Origin 就可以开启 CORS。 该属性表示哪些域名可以访?#39318;?#28304;,如果设?#29467;?#37197;符则表示所有网站都可以访?#39318;?#28304;。

        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,分别为简单请求和复杂请求。

        1) 简单请求

        只要同时满足以下两大条件,就属于简单请求

        条件1:使用下列方法之一:

        • GET
        • HEAD
        • POST

        条件2:Content-Type 的?#21040;?#38480;于下列三者之一:

        • text/plain
        • multipart/form-data
        • application/x-www-form-urlencoded

        请求中的任意 XMLHttpRequestUpload 对象均没有注册任?#38382;录?#30417;听器; XMLHttpRequestUpload 对象可以使用 XMLHttpRequest.upload 属性访问。

        2) 复杂请求

        不符合以上条件的请求就肯定是复杂请求了。
        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?#27169;?#36890;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('?#20063;?#29233;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('?#20063;?#29233;你')
        })
        app.get('/getData', function(req, res) {
          console.log(req.headers)
          res.end('?#20063;?#29233;你')
        })
        app.use(express.static(__dirname))
        app.listen(4000)

        上述代码由http://localhost:3000/index.html向http://localhost:4000/跨域请求,正如我们上面所说?#27169;?#21518;端是实现 CORS 通信的关键。

        3.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,它可用于解决以下方面的问题:

        • 页面?#25512;?#25171;开的新窗口的数据传递
        • 多窗口之间消息传递
        • 页面与嵌套的iframe消息传递
        • 上面三个场景的跨域数据传递

        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。

        otherWindow.postMessage(message, targetOrigin, [transfer]);
        • message: 将要发送到其他 window的数据。
        • targetOrigin:通过窗口的origin属性来指定哪些窗口能接收到消息?#24405;?#20854;值可以是字符串"*"(表示无限制)或者一个URI。在发送消息的时候,如果目标窗口的协议、主机地址或端口这三者的任意一项不匹配targetOrigin提供的值,那么消息就不会被发送;只有三者完全匹配,消息才会被发送。
        • transfer(可选):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。

        接下来我们看个例子: http://localhost:3000/a.html&#39029;&#38754;&#21521;http://localhost:4000/b.html传递“我爱你”,然后后者传回"?#20063;?#29233;你"。

        // a.html
          <iframe src="http://localhost:4000/b.html" frameborder="0" id="frame" onload="load()"></iframe> //等它加载完触发一个?#24405;?
          //&#20869;&#23884;&#22312;http://localhost:3000/a.html
            <script>
              function load() {
                let frame = document.getElementById('frame')
                frame.contentWindow.postMessage('我爱你', 'http://localhost:4000') //发送数据
                window.onmessage = function(e) { //接受返回数据
                  console.log(e.data) //?#20063;?#29233;你
                }
              }
            </script>
        // b.html
          window.onmessage = function(e) {
            console.log(e.data) //我爱你
            e.source.postMessage('?#20063;?#29233;你', e.origin)
         }

        4.websocket

        Websocket是HTML5的一个持?#27809;?#30340;协议,它实现了浏览器与服务器的全双工通信,同时也是跨域的一种解决方案。WebSocket和HTTP都是应用层协议,都基于 TCP 协议。但是 WebSocket 是一种双向通信协议,在建立连接之后,WebSocket 的 server 与 client 都能主动向对方发送或接收数据。同时,WebSocket 在建立连接时需要借助 HTTP 协议,连接建立好了之后 client 与 server 之间的双向通信就与 HTTP 无关了。

        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?#24405;?#23481;。

        我们先来看个例子:本地文件socket.html向localhost:3000发生数据和接受数据

        // socket.html
        <script>
            let socket = new WebSocket('ws://localhost:3000');
            socket.onopen = function () {
              socket.send('我爱你');//向服务器发送数据
            }
            socket.onmessage = function (e) {
              console.log(e.data);//接收服务器返回的数据
            }
        </script>
        // server.js
        let express = require('express');
        let app = express();
        let WebSocket = require('ws');//记得安装ws
        let wss = new WebSocket.Server({port:3000});
        wss.on('connection',function(ws) {
          ws.on('message', function (data) {
            console.log(data);
            ws.send('?#20063;?#29233;你')
          });
        })

        5. 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?#24405;?#20010;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。

        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"}

        6.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?#20063;?#20250;影响服务器性能。

        实现思路?#21644;?#36807;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?#30053;?a href="http://nginx.org/en/download.html" rel="nofollow noreferrer">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.html
        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();
        // server.js
        var 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...');

        7.window.name + iframe

        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,并且可以支?#22336;?#24120;长的 name 值(2MB)。

        其中a.html和b.html是同域?#27169;?#37117;是http://localhost:3000;&#32780;c.html是http://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?#24405;?#20250;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.html(http://localhost:4000/c.html)
          <script>
            window.name = '?#20063;?#29233;你'  
          </script>

        总结?#21644;?#36807;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?#21069;?#20840;操作。

        8.location.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?#27169;琣.html和b.html是同域?#27169;?#37117;是http://localhost:3000;&#32780;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&#23558;&#32467;&#26524;&#25918;&#21040;a.html&#30340;hash&#20540;&#20013;,b.html&#21487;&#36890;&#36807;parent.parent&#35775;&#38382;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);

        9.document.domain + iframe

        该方式只能用于二级域名相同的情况下,比如 a.test.com 和 b.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。

        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。

        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>

        三、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。
        • ?#36824;?#26159;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
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