解决Ajax请求跨域问题

2020-06-16 原文

上篇文章提到，由于浏览器的同源策略，使得，AJAX请求只能发给同源的网址，否则就报错。除了架设服务器代理，如Nginx（浏览器请求同源服务器，再由后者请求外部服务），有三种方法规避这个限制：

一、 JSONP

　　JSONP是服务器与客户端跨源通信的常用方法。最大特点就是简单适用，老式浏览器全部支持，服务器改造非常小。

　　它的基本思想是，网页通过添加一个<script>元素，向服务器请求JSON数据，这种做法不受同源政策限制；服务器收到请求后，将数据放在一个指定名字的回调函数里传回来。

　　首先，网页动态插入<script>元素，由它向跨源网址发出请求：

function addScriptTag(src) {
  var script = document.createElement('script');
  script.setAttribute("type","text/javascript");
  script.src = src;
  document.body.appendChild(script);
}

window.onload = function () {
  addScriptTag('http://example.com/ip?callback=foo');
}

function foo(data) {
  console.log('Your public IP address is: ' + data.ip);
};

　　上面代码通过动态添加<script>元素，向服务器example.com发出请求。注意，该请求的查询字符串有一个callback参数，用来指定回调函数的名字，这对于JSONP是必需的。

　　服务器收到这个请求以后，会将数据放在回调函数的参数位置返回：

　　由于<script>元素请求的脚本，直接作为代码运行。这时，只要浏览器定义了foo函数，该函数就会立即调用。作为参数的JSON数据被视为JavaScript对象，而不是字符串，因此避免了使用JSON.parse的步骤。

二、 WebSocket

　　WebSocket是一种通信协议，使用ws://（非加密）和wss://（加密）作为协议前缀。该协议不实行同源政策，只要服务器支持，就可以通过它进行跨源通信。下面是一个例子，浏览器发出的WebSocket请求的头信息：

　　上面代码中，有一个字段是Origin，表示该请求的请求源（origin），即发自哪个域名。正是因为有了Origin这个字段，所以WebSocket才没有实行同源政策。因为服务器可以根据这个字段，判断是否许可本次通信。如果该域名在白名单内，服务器就会做出如下回应：

三、 CORS

　　CORS是跨源资源分享（Cross-Origin Resource Sharing）的缩写。它是W3C标准，是跨源AJAX请求的根本解决方法。相比JSONP只能发GET请求，CORS允许任何类型的请求。

　　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。本文详细介绍CORS的内部机制：

　　3.1 简介

　　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。

　　3.2 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：

　　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。

　　3.3 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：

　　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：

　　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：

　　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。

　　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。

　　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：

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

　　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：

　　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。

　　3.4 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：

　　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：

　　"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：

　　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。

　　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：

　　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：

　　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：

　　服务器回应的其他CORS相关字段如下：

　　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。

　　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。

　　Access-Control-Allow-Credentials：该字段与简单请求时的含义相同。

　　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：

　　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：

　　上面头信息中，Access-Control-Allow-Origin字段是每次回应都必定包含的。

四、总结

主要介绍了解决Ajax请求的跨域问题，常用的方式是JSONP与CORS两种解决方案。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。