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                    九種跨域方式實現原理(完整版)

                    來源:浪里行舟 發布時間:2019-01-27 閱讀次數:

                    前言

                    前后端數據交互經常會碰到請求跨域,什么是跨域,以及有哪幾種跨域方式,這是本文要探討的內容。

                    本文完整的源代碼請猛戳github博客,紙上得來終覺淺,建議動手敲敲代碼

                    一、什么是跨域?

                    1.什么是同源策略及其限制內容?

                    同源策略是一種約定,它是瀏覽器最核心也最基本的安全功能,如果缺少了同源策略,瀏覽器很容易受到XSS、CSFR等攻擊。所謂同源是指"協議+域名+端口"三者相同,即便兩個不同的域名指向同一個ip地址,也非同源。

                    同源策略限制內容有:

                    • Cookie、LocalStorage、IndexedDB 等存儲性內容
                    • DOM 節點
                    • AJAX 請求發送后,結果被瀏覽器攔截了

                    但是有三個標簽是允許跨域加載資源:

                    • <img src=XXX>
                    • <link href=XXX>
                    • <script src=XXX>

                    2.常見跨域場景

                    當協議、子域名、主域名、端口號中任意一個不相同時,都算作不同域。不同域之間相互請求資源,就算作“跨域”。常見跨域場景如下圖所示:

                    特別說明兩點:

                    第一:如果是協議和端口造成的跨域問題“前臺”是無能為力的。

                    第二:在跨域問題上,僅僅是通過“URL的首部”來識別而不會根據域名對應的IP地址是否相同來判斷。“URL的首部”可以理解為“協議, 域名和端口必須匹配”。

                    這里你或許有個疑問:請求跨域了,那么請求到底發出去沒有?

                    跨域并不是請求發不出去,請求能發出去,服務端能收到請求并正常返回結果,只是結果被瀏覽器攔截了。你可能會疑問明明通過表單的方式可以發起跨域請求,為什么 Ajax 就不會?因為歸根結底,跨域是為了阻止用戶讀取到另一個域名下的內容,Ajax 可以獲取響應,瀏覽器認為這不安全,所以攔截了響應。但是表單并不會獲取新的內容,所以可以發起跨域請求。同時也說明了跨域并不能完全阻止 CSRF,因為請求畢竟是發出去了。

                    二、跨域解決方案

                    1.jsonp

                    1) JSONP原理

                    利用 <script> 標簽沒有跨域限制的漏洞,網頁可以得到從其他來源動態產生的 JSON 數據。JSONP請求一定需要對方的服務器做支持才可以。

                    2) JSONP和AJAX對比

                    JSONP和AJAX相同,都是客戶端向服務器端發送請求,從服務器端獲取數據的方式。但AJAX屬于同源策略,JSONP屬于非同源策略(跨域請求)

                    3) JSONP優缺點

                    JSONP優點是簡單兼容性好,可用于解決主流瀏覽器的跨域數據訪問的問題。缺點是僅支持get方法具有局限性,不安全可能會遭受XSS攻擊。

                    4) JSONP的實現流程

                    • 聲明一個回調函數,其函數名(如show)當做參數值,要傳遞給跨域請求數據的服務器,函數形參為要獲取目標數據(服務器返回的data)。
                    • 創建一個<script>標簽,把那個跨域的API數據接口地址,賦值給script的src,還要在這個地址中向服務器傳遞該函數名(可以通過問號傳參:?callback=show)。
                    • 服務器接收到請求后,需要進行特殊的處理:把傳遞進來的函數名和它需要給你的數據拼接成一個字符串,例如:傳遞進去的函數名是show,它準備好的數據是show('我不愛你')。
                    • 最后服務器把準備的數據通過HTTP協議返回給客戶端,客戶端再調用執行之前聲明的回調函數(show),對返回的數據進行操作。

                    在開發中可能會遇到多個 JSONP 請求的回調函數名是相同的,這時候就需要自己封裝一個 JSONP函數。

                    // 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)
                    })

                    上面這段代碼相當于向http://localhost:3000/say?wd=Iloveyou&callback=show這個地址請求數據,然后后臺返回show('我不愛你'),最后會運行show()這個函數,打印出'我不愛你'

                    // 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}('我不愛你')`)
                    })
                    app.listen(3000)

                    5) jQuery的jsonp形式

                    JSONP都是GET和異步請求的,不存在其他的請求方式和同步請求,且jQuery默認就會給JSONP的請求清除緩存。

                    $.ajax({
                    url:"http://crossdomain.com/jsonServerResponse",
                    dataType:"jsonp",
                    type:"get",//可以省略
                    jsonpCallback:"show",//->自定義傳遞給服務器的函數名,而不是使用jQuery自動生成的,可省略
                    jsonp:"callback",//->把傳遞函數名的那個形參callback,可省略
                    success:function (data){
                    console.log(data);}
                    });

                    2.cors

                    CORS 需要瀏覽器和后端同時支持。IE 8 和 9 需要通過 XDomainRequest 來實現。

                    瀏覽器會自動進行 CORS 通信,實現 CORS 通信的關鍵是后端。只要后端實現了 CORS,就實現了跨域。

                    服務端設置 Access-Control-Allow-Origin 就可以開啟 CORS。 該屬性表示哪些域名可以訪問資源,如果設置通配符則表示所有網站都可以訪問資源。

                    雖然設置 CORS 和前端沒什么關系,但是通過這種方式解決跨域問題的話,會在發送請求時出現兩種情況,分別為簡單請求和復雜請求。

                    1) 簡單請求

                    只要同時滿足以下兩大條件,就屬于簡單請求

                    條件1:使用下列方法之一:

                    • GET
                    • HEAD
                    • POST

                    條件2:Content-Type 的值僅限于下列三者之一:

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

                    請求中的任意 XMLHttpRequestUpload 對象均沒有注冊任何事件監聽器; XMLHttpRequestUpload 對象可以使用 XMLHttpRequest.upload 屬性訪問。

                    2) 復雜請求

                    不符合以上條件的請求就肯定是復雜請求了。
                    復雜請求的CORS請求,會在正式通信之前,增加一次HTTP查詢請求,稱為"預檢"請求,該請求是 option 方法的,通過該請求來知道服務端是否允許跨域請求。

                    我們用PUT向后臺請求時,屬于復雜請求,后臺需做如下配置:

                    // 允許哪個方法訪問我
                    res.setHeader('Access-Control-Allow-Methods', 'PUT')
                    // 預檢的存活時間
                    res.setHeader('Access-Control-Max-Age', 6)
                    // OPTIONS請求不做任何處理
                    if (req.method === 'OPTIONS') {
                      res.end() 
                    }
                    // 定義后臺返回的內容
                    app.put('/getData', function(req, res) {
                      console.log(req.headers)
                      res.end('我不愛你')
                    })

                    接下來我們看下一個完整復雜請求的例子,并且介紹下CORS請求相關的字段

                    // index.html
                    let xhr = new XMLHttpRequest()
                    document.cookie = 'name=xiamen' // cookie不能跨域
                    xhr.withCredentials = true // 前端設置是否帶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)
                          //得到響應頭,后臺需設置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'] //設置白名單
                    app.use(function(req, res, next) {
                      let origin = req.headers.origin
                      if (whitList.includes(origin)) {
                        // 設置哪個源可以訪問我
                        res.setHeader('Access-Control-Allow-Origin', origin)
                        // 允許攜帶哪個頭訪問我
                        res.setHeader('Access-Control-Allow-Headers', 'name')
                        // 允許哪個方法訪問我
                        res.setHeader('Access-Control-Allow-Methods', 'PUT')
                        // 允許攜帶cookie
                        res.setHeader('Access-Control-Allow-Credentials', true)
                        // 預檢的存活時間
                        res.setHeader('Access-Control-Max-Age', 6)
                        // 允許返回的頭
                        res.setHeader('Access-Control-Expose-Headers', 'name')
                        if (req.method === 'OPTIONS') {
                          res.end() // OPTIONS請求不做任何處理
                        }
                      }
                      next()
                    })
                    app.put('/getData', function(req, res) {
                      console.log(req.headers)
                      res.setHeader('name', 'jw') //返回一個響應頭,后臺需設置
                      res.end('我不愛你')
                    })
                    app.get('/getData', function(req, res) {
                      console.log(req.headers)
                      res.end('我不愛你')
                    })
                    app.use(express.static(__dirname))
                    app.listen(4000)

                    上述代碼由http://localhost:3000/index.html向http://localhost:4000/跨域請求,正如我們上面所說的,后端是實現 CORS 通信的關鍵。

                    3.postMessage

                    postMessage是HTML5 XMLHttpRequest Level 2中的API,且是為數不多可以跨域操作的window屬性之一,它可用于解決以下方面的問題:

                    • 頁面和其打開的新窗口的數據傳遞
                    • 多窗口之間消息傳遞
                    • 頁面與嵌套的iframe消息傳遞
                    • 上面三個場景的跨域數據傳遞

                    postMessage()方法允許來自不同源的腳本采用異步方式進行有限的通信,可以實現跨文本檔、多窗口、跨域消息傳遞。

                    otherWindow.postMessage(message, targetOrigin, [transfer]);
                    • message: 將要發送到其他 window的數據。
                    • targetOrigin:通過窗口的origin屬性來指定哪些窗口能接收到消息事件,其值可以是字符串"*"(表示無限制)或者一個URI。在發送消息的時候,如果目標窗口的協議、主機地址或端口這三者的任意一項不匹配targetOrigin提供的值,那么消息就不會被發送;只有三者完全匹配,消息才會被發送。
                    • transfer(可選):是一串和message 同時傳遞的 Transferable 對象. 這些對象的所有權將被轉移給消息的接收方,而發送一方將不再保有所有權。

                    接下來我們看個例子: http://localhost:3000/a.html頁面向http://localhost:4000/b.html傳遞“我愛你”,然后后者傳回"我不愛你"。

                    // a.html
                      <iframe src="http://localhost:4000/b.html" frameborder="0" id="frame" onload="load()"></iframe> //等它加載完觸發一個事件
                      //內嵌在http://localhost:3000/a.html
                        <script>
                          function load() {
                            let frame = document.getElementById('frame')
                            frame.contentWindow.postMessage('我愛你', 'http://localhost:4000') //發送數據
                            window.onmessage = function(e) { //接受返回數據
                              console.log(e.data) //我不愛你
                            }
                          }
                        </script>
                    // b.html
                      window.onmessage = function(e) {
                        console.log(e.data) //我愛你
                        e.source.postMessage('我不愛你', e.origin)
                     }

                    4.websocket

                    Websocket是HTML5的一個持久化的協議,它實現了瀏覽器與服務器的全雙工通信,同時也是跨域的一種解決方案。WebSocket和HTTP都是應用層協議,都基于 TCP 協議。但是 WebSocket 是一種雙向通信協議,在建立連接之后,WebSocket 的 server 與 client 都能主動向對方發送或接收數據。同時,WebSocket 在建立連接時需要借助 HTTP 協議,連接建立好了之后 client 與 server 之間的雙向通信就與 HTTP 無關了。

                    原生WebSocket API使用起來不太方便,我們使用Socket.io,它很好地封裝了webSocket接口,提供了更簡單、靈活的接口,也對不支持webSocket的瀏覽器提供了向下兼容。

                    我們先來看個例子:本地文件socket.html向localhost:3000發生數據和接受數據

                    // socket.html
                    <script>
                        let socket = new WebSocket('ws://localhost:3000');
                        socket.onopen = function () {
                          socket.send('我愛你');//向服務器發送數據
                        }
                        socket.onmessage = function (e) {
                          console.log(e.data);//接收服務器返回的數據
                        }
                    </script>
                    // server.js
                    let express = require('express');
                    let app = express();
                    let WebSocket = require('ws');//記得安裝ws
                    let wss = new WebSocket.Server({port:3000});
                    wss.on('connection',function(ws) {
                      ws.on('message', function (data) {
                        console.log(data);
                        ws.send('我不愛你')
                      });
                    })

                    5. Node中間件代理(兩次跨域)

                    實現原理:同源策略是瀏覽器需要遵循的標準,而如果是服務器向服務器請求就無需遵循同源策略。
                    代理服務器,需要做以下幾個步驟:

                    • 接受客戶端請求 。
                    • 將請求 轉發給服務器。
                    • 拿到服務器 響應 數據。
                    • 將 響應 轉發給客戶端。

                    我們先來看個例子:本地文件index.html文件,通過代理服務器http://localhost:3000向目標服務器http://localhost:4000請求數據。

                    // 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 代理服務器(http://localhost:3000)
                    const http = require('http')
                    // 第一步:接受客戶端請求
                    const server = http.createServer((request, response) => {
                      // 代理服務器,直接和瀏覽器直接交互,需要設置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:將請求轉發給服務器
                      const proxyRequest = http
                        .request(
                          {
                            host: '127.0.0.1',
                            port: 4000,
                            url: '/',
                            method: request.method,
                            headers: request.headers
                          },
                          serverResponse => {
                            // 第三步:收到服務器的響應
                            var body = ''
                            serverResponse.on('data', chunk => {
                              body += chunk
                            })
                            serverResponse.on('end', () => {
                              console.log('The data is ' + body)
                              // 第四步:將響應結果轉發給瀏覽器
                              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')
                    })

                    上述代碼經過兩次跨域,值得注意的是瀏覽器向代理服務器發送請求,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

                    實現原理類似于Node中間件代理,需要你搭建一個中轉nginx服務器,用于轉發請求。

                    使用nginx反向代理實現跨域,是最簡單的跨域方式。只需要修改nginx的配置即可解決跨域問題,支持所有瀏覽器,支持session,不需要修改任何代碼,并且不會影響服務器性能。

                    實現思路:通過nginx配置一個代理服務器(域名與domain1相同,端口不同)做跳板機,反向代理訪問domain2接口,并且可以順便修改cookie中domain信息,方便當前域cookie寫入,實現跨域登錄。

                    先下載nginx,然后將nginx目錄下的nginx.conf修改如下:

                    // proxy服務器
                    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;
                    
                            # 當用webpack-dev-server等中間件代理接口訪問nignx時,此時無瀏覽器參與,故沒有同源限制,下面的跨域配置可不啟用
                            add_header Access-Control-Allow-Origin http://www.domain1.com;  #當前端只跨域不帶cookie時,可為*
                            add_header Access-Control-Allow-Credentials true;
                        }
                    }

                    最后通過命令行nginx -s reload啟動nginx

                    // index.html
                    var xhr = new XMLHttpRequest();
                    // 前端開關:瀏覽器是否讀寫cookie
                    xhr.withCredentials = true;
                    // 訪問nginx中的代理服務器
                    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));
                        // 向前臺寫cookie
                        res.writeHead(200, {
                            'Set-Cookie': 'l=a123456;Path=/;Domain=www.domain2.com;HttpOnly'   // HttpOnly:腳本無法讀取
                        });
                        res.write(JSON.stringify(params));
                        res.end();
                    });
                    server.listen('8080');
                    console.log('Server is running at port 8080...');

                    7.window.name + iframe

                    window.name屬性的獨特之處:name值在不同的頁面(甚至不同域名)加載后依舊存在,并且可以支持非常長的 name 值(2MB)。

                    其中a.html和b.html是同域的,都是http://localhost:3000;而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事件會觸發2次,第1次加載跨域頁,并留存數據于window.name
                        function load() {
                          if(first){
                          // 第1次onload(跨域頁)成功后,切換到同域代理頁面
                            let iframe = document.getElementById('iframe');
                            iframe.src = 'http://localhost:3000/b.html';
                            first = false;
                          }else{
                          // 第2次onload(同域b.html頁)成功后,讀取同域window.name中數據
                            console.log(iframe.contentWindow.name);
                          }
                        }
                      </script>

                    b.html為中間代理頁,與a.html同域,內容為空。

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

                    總結:通過iframe的src屬性由外域轉向本地域,跨域數據即由iframe的window.name從外域傳遞到本地域。這個就巧妙地繞過了瀏覽器的跨域訪問限制,但同時它又是安全操作。

                    8.location.hash + iframe

                    實現原理: a.html欲與c.html跨域相互通信,通過中間頁b.html來實現。 三個頁面,不同域之間利用iframe的location.hash傳值,相同域之間直接js訪問來通信。

                    具體實現步驟:一開始a.html給c.html傳一個hash值,然后c.html收到hash值后,再把hash值傳遞給b.html,最后b.html將結果放到a.html的hash值中。
                    同樣的,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 () { //檢測hash的變化
                          console.log(location.hash);
                        }
                      </script>
                     // b.html
                      <script>
                        window.parent.parent.location.hash = location.hash 
                        //b.html將結果放到a.html的hash值中,b.html可通過parent.parent訪問a.html頁面
                      </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

                    該方式只能用于二級域名相同的情況下,比如 a.test.com 和 b.test.com 適用于該方式。
                    只需要給頁面添加 document.domain ='test.com' 表示二級域名都相同就可以實現跨域。

                    實現原理:兩個頁面都通過js強制設置document.domain為基礎主域,就實現了同域。

                    我們看個例子:頁面a.zf1.cn:3000/a.html獲取頁面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、總結

                    • CORS支持所有類型的HTTP請求,是跨域HTTP請求的根本解決方案
                    • JSONP只支持GET請求,JSONP的優勢在于支持老式瀏覽器,以及可以向不支持CORS的網站請求數據。
                    • 不管是Node中間件代理還是nginx反向代理,主要是通過同源策略對服務器不加限制。
                    • 日常工作中,用得比較多的跨域方案是cors和nginx反向代理
                    QQ群:WEB開發者官方群(515171538),驗證消息:10000
                    微信群:加小編微信 849023636 邀請您加入,驗證消息:10000
                    提示:更多精彩內容關注微信公眾號:全棧開發者中心(fsder-com)
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