【JavaScript 漫游】【036】CORS 通信总结

文章简介

CORS 是一个 W3C 标准，全称是“跨域资源共享”（Cross-origin resource sharing）。它允许浏览器向跨域的服务器，发出 XMLHttpRequest 请求，从而克服了 AJAX 只能同源使用的限制。

本篇文章为【JavaScript 漫游】专栏的第 036 篇文章，对浏览器模型的 CORS 通信知识点进行了总结。

概述

CORS 需求浏览器和服务器同时支持。目前，所有浏览器都支持该功能。

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 通信与普通的 AJAX 通信没有差别，代码完全一样。浏览器一旦发现 AJAX 请求跨域，就会自动添加一些添加的头信息，有时还会多出一次附加的请求，但用户不会有感知。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，就可以跨域通信。

两种请求

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。

• 请求方法是以下三种方法之一：HEAD、GET、POST
• HTTP 的头信息不超出以下几种字段：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）

  凡是不同时满足上面两个条件，就属于非简单请求。一句话，简单请求就是简单的 HTTP 方法与简单的 HTTP 头信息的结合。

  这样划分的原因是，表单在历史上一直可以跨域发出请求。简单请求就是表单请求，浏览器沿袭了传统的处理方式，不把行为复杂化，否则开发者可能转而使用表单，规避 CORS 的限制。对于非简单请求，浏览器会采用新的处理方式。

  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。

  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...
  

  Origin 字段用来说明，本次请求来自哪个域（协议 + 域名 + 端口）。服务器根据这个值，决定是否同意这次请求。

  
  （图片来源网络，侵删）

  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 响应。浏览器发现，这个响应的头信息没有包含 Access-Control-Allow-Origin 字段，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 响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。

  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。

  • 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，浏览器可以把 Cookie 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，不发送该字段即可。
  • Acess-Control-Expose-Headers：该字段可选。CORS 请求时，XMLHttpRequest 对象的 getResponseHeader() 只能拿到 6 个服务器返回的基本字段：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

    CORS 请求默认不包含 Cookie 信息（以及 HTTP 认证信息等），这是为了降低 CSRF 攻击的风险。但是某些场合，服务器可能需要拿到 Cookie，这时需要服务器显式指定 Access-Control-Allow-Credentials 字段，告诉浏览器可以发送 Cookie。

    Access-Control-Allow-Credentials: true
    

    同时，开发者必须在 AJAX 请求中打开 withCredentials 属性。

    var xhr = new XMLHttpRequest();
    xhr.withCredentials = true;
    

    否则，即使服务器要求发送 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，有的浏览器默认将 withCredentials 属性设为 true。这导致如果省略 withCredentials 设置，这些浏览器可能还是会一起发送 Cookie。这时，可以显式关闭 withCredentials。

    xhr.withCredentials = false;
    

    需要注意的是，如果服务器要求浏览器发送 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（跨域）原网页代码中的 document.cookie 也无法读取服务器域名下的 Cookie。

    非简单请求

    预检请求

    非简单请求是那种对服务器提出特殊要求的请求，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 方法和头信息字段。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。这是为了防止这些新增的请求，对传统的没有 CORS 支持的服务器形成压力，给服务器一个提前拒绝的机会，这样可以防止服务器收到大量 DELETE 和 PUT 请求，这些传统的表单不可能跨域发出的请求。

    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。

    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。

    • Access-Control-Request-Method：该字段必须，用来列出浏览器的 CORS 请求会用到哪些 HTTP 方法
    • 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

      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。

      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。

      Access-Control-Allow-Origin: *
      

      如果服务器否定了“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，或者明确表示请求不符合条件。

      OPTIONS http://api.bob.com HTTP/1.1
      Status: 200
      Access-Control-Allow-Origin: https://notyourdomain.com
      Access-Control-Allow-Method: POST
      

      上面的服务器回应，Access-Control-Allow-Origin 字段明确不包括发出请求的 http://api.bob.com。

      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。

      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。

      Access-Control-Allow-Methods: GET, POST, PUT
      Access-Control-Allow-Headers: X-Custom-Header
      Access-Control-Allow-Credentials: true
      Access-Control-Max-Age: 1728000
      

      • 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响应

        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。

        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。

        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。

        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。