CORS内部机制与实现

一、简介

CORS(Cross-Origin Resource Sharing,跨域资源共享），它允许浏览器向服务器发出XMLHttpRequest请求，从而克服AJAX只能同源使用的限制。

PS:同源：协议相同，域名相同，端口相同。http://www.example.com/dir/page.html,协议是http://,域名是：/www.example.com,端口是80（默认省略）。

http://www.example.com/dir2/other.html：同源
http://example.com/dir/other.html：不同源（域名不同） http://v2.www.example.com/dir/other.html：不同源（域名不同）
http://www.example.com:81/dir/other.html：不同源（端口不同）

CORS需要浏览器和服务器同时支持。目前使用XMLHttpRequest实现的方式(仅支持异步)，所有浏览器都支持，但IE10+，低版本的IE有其他实现方式。
CORS的背后思想：使用自定义的HTTP头部，让浏览器与服务器进行沟通，从而决定请求或响应是该成功还是应该失败。在发送请求时，浏览器自行附加一个Origin头部，包含发出请求页面的原信息（协议、域名和端口），然后服务器根据这个头部信息来决定是否给予响应。

客户端发出Origin：http://www.abc.com,如果服务器认为这个请求可以接受，就返回Access-Control-Allow-Origin:http://www.abc.com,如果没有该返回头部，或者头部源信息不匹配，浏览器就会驳回请求。

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（请求的url跨域路径是绝对路径），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。

二、两种请求

CORS分为简单请求和非简单请求。
简单请求同时满足以下两大条件：

1.请求方式是以下三种方法之一：
GEAD ,GET, POST
2.HTTP的头部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-from-urlencoded（表单序列化）、multipart/form-data（上传文件）、text/plain（纯文本的形式，浏览器在获取到这种文件时并不会对其进行处理）

凡是不同时满足上面两个条件，就是非简单请求。浏览器的处理方式不一样。

三、简单请求

1.基础信息
简单请求，浏览器直接发出CORS请求。在头信息增加Origin字段
浏览器简单AJAX跨域请求：

GET /cors HTTP/1.1
Origin: http://api.bob.com
Host: api.alice.com(接受请求的域)
Accept-Language: en-US
Connection: keep-alive
User-Agent: Mozilla/5.0...

服务器根据Origin的值来决定是否同意请求。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响应。浏览器发现，这个回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回应的状态码有可能是200。如果服务器接受 Origin,头部信息会多出几个信息字段。

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。
（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。
（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
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。

Access-Control-Allow-Credentials:true

另一方面，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。

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。

四、非简单请求

1.预检请求
非简单请求时对服务器有特殊要求的请求，例如请求方法是，PUT(让服务器创建一个文件，文件名是请求的url，文件内容是请求报文的主体)|DELETE（删除请求url指定的资源）；或者Content-Type字段是application/json
非简单请求，正式通信之前，增加一次HTTP查询请求，叫做“预检请求”
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，以及可以使用那些HTTP动词（请求方法）和头部信息字段。只有得到肯定的答复，浏览完才会正式发出XMLHttpRequest请求，否则就报错。
JS脚本,PUT请求，且发送一个自定义头信息X-Custom-Header

> var url = 'http://api.alice.com/cors';
> var xhr = new XMLHttpRequest();
> xhr.open('PUT', url, true);
> xhr.setRequestHeader('X-Custom-Header', 'value');
> xhr.send();

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”，要求服务器确认允许这样的请求。下面是一个预检请求的头信息。

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”使用的请求方法是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。
2.预检请求回应
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。
如果浏览器否定了预检请求，返回一个正常的HTTP回应，但是么有任何CROS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。
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

（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。
Access-Control-Max-Age: 1728000

3. 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。

> 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。

五、跨浏览器的CORS实现

所有浏览器都支持简单请求（非预检请求和不带凭据的请求），因此有必要做跨浏览器方案。检测XHR是否支持CORS的最简单方式就是就是检查xhr中是否存在withCredentials属性。再结合XDomainRequest对象（IE10以下）是否存在，就可以兼顾所有浏览器了。

function creaeCORSRequest(method,url){
  var xhr=new XMLHttpRequest();
  if("withCredentials" in xhr){
      xhr.open(method,url,true);
  }else if(typeof XDomainRequest!="undefined"){
     xhr=new XDomainRequest();
      xhr.open(method,url)；//没有第三个参数     
  }else{
    xhr=null;
  }
return xhr;
}

var request=createCORSRequest("get","http://www.abc.com");
if(request){
  request.onload=function(){
      console.log(request.responseText);//处理响应信息
  }；
request.onerror=function(){
      //处理错误
  }
request.send();
}

onerror和onload分别代替onreadystatechange的检测错误和检测成功

六、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。

七、其他跨域实现

参考资料
跨域资源共享 CORS 详解
浏览器同源政策及其规避方法
JavaScript高级程序设计第三版