有关跨域的相关问题和方法

作者: JRG_Orange | 来源:发表于2017-06-24 16:54 被阅读0次

跨域是什么

同源策略

在讲解什么是跨域之前先要清楚什么是同源策略，“同源政策”（same-origin policy）是浏览器安全的基石。下面将讲解同源策略的相关概念。

1.1 含义

1995年，同源政策由 Netscape 公司引入浏览器。目前，所有浏览器都实行这个政策。

最初，它的含义是指，A网页设置的 Cookie，B网页不能打开，除非这两个网页“同源”。所谓“同源”指的是”三个相同“，即：

协议相同
域名相同
端口相同

1.2 目的

同源政策的目的，是为了保证用户信息的安全，防止恶意的网站窃取数据。

设想这样一种情况：A网站是一家银行，用户登录以后，又去浏览其他网站。如果其他网站可以读取A网站的 Cookie，会发生什么？

很显然，如果 Cookie 包含隐私（比如存款总额），这些信息就会泄漏。更可怕的是，Cookie 往往用来保存用户的登录状态，如果用户没有退出登录，其他网站就可以冒充用户，为所欲为。因为浏览器同时还规定，提交表单不受同源政策的限制。

由此可见，“同源政策”是必需的，否则 Cookie 可以共享，互联网就毫无安全可言了。

1.3 限制范围

随着互联网的发展，“同源政策”越来越严格。目前，如果非同源（也称非本域），共有三种行为受到限制：

（1） Cookie、LocalStorage 和 IndexedDB 无法读取。
（2） DOM 无法获得。
（3） AJAX 请求不能发送。

虽然这些限制是必要的，但是有时很不方便，合理的用途也受到影响。下面，我将详细介绍，如何规避上面三种限制。

如何实现跨域

1. JSONP实现跨域

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。

 $('.change').addEventListener('click', function(){
    var script = document.createElement('script');
    script.src = 'http://localhost:8080/getNews?callback=appendHtml';
    document.head.appendChild(script);
    document.head.removeChild(script);
  })

上面代码通过动态添加<script>元素，向服务器localhost:8080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。
让我们看看后台是怎么处理请求的：

var cb = req.query.callback;
    if(cb){
        res.send(cb + '('+ JSON.stringify(data) + ')');
    }else{
        res.send(data);
    }

服务器收到这个请求以后，如果发现请求的query中有先前约定好的callback参数，就会将后台数据放在回调函数callback的参数位置返回，否则直接返回后台数据。注意返回的是字符串。
在前端的HTML里我们已经定义了callback()函数如下：（callabck=appendHtml）

function appendHtml(news){
    var html = '';
    for( var i=0; i<news.length; i++){
      html += '<li>' + news[i] + '</li>';
    }
    console.log(html);
    $('.news').innerHTML = html;
  }

如此一来，后台的数据就会展现在前端页面，实现了跨域访问数据。

2. CORS实现跨域

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。

2.1 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。
后台的实现：

    res.header("Access-Control-Allow-Origin", "*"); 
    res.send(data);

上面的代码在响应头添加了Access-Control-Allow-Origin:*，让所有网站可以访问该网站后台的数据。

2.2 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。

（1）请求方法是以下三种方法之一：

HEAD
GET
POST

（2）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。

浏览器对这两种请求的处理，是不一样的。

2.3 简单请求的处理

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：

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...

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：

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。
相对JSONP而言，CORS与其使用目的相同，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。

tip:对于非简单请求（比如：请求方法是PUT或DELETE，或者Content-Type字段的类型是application/json。可以在阮一峰JS标准参考教程中查看

3. iframe

iframe元素可以在当前网页之中，嵌入其他网页。每个iframe元素形成自己的窗口，即有自己的window对象。iframe窗口之中的脚本，可以获得父窗口和子窗口。但是，只有在同源的情况下，父窗口和子窗口才能通信；如果跨域，就无法拿到对方的DOM。

比如，父窗口运行下面的命令，如果iframe窗口不是同源，就会报错。

document.getElementById("myIFrame").contentWindow.document
// Uncaught DOMException: Blocked a frame from accessing a cross-origin frame.

上面命令中，父窗口想获取子窗口的DOM，因为跨域导致报错。

反之亦然，子窗口获取主窗口的DOM也会报错。

window.parent.document.body
// 报错

这种情况不仅适用于iframe窗口，还适用于window.open方法打开的窗口，只要跨域，父窗口与子窗口之间就无法通信。

3.1 降域

如果两个窗口一级域名相同，只是二级域名不同，那么设置document.domain属性，就可以规避同源策略，拿到DOM，把这种方法也叫做降域。
举例来说，A网页是//a.jirengu.com/a.html，B网页是//b.jirengu.com/b.html，那么只要设置相同的document.domain，两个网页就可以相互访问数据。
在两个网站对应的HTML在都要设置：

document.domain = "jrg.com"

tip:document.domain还可以使两个一级域名相同，只是二级域名不同的网站共享 Cookie。

3.2 对于完全不同源的网站，目前有两种方法，可以解决跨域窗口的通信问题：

片段识别符（fragment identifier）
跨文档通信API（Cross-document messaging）

a)片段标识符（fragment identifier）指的是，URL的#号后面的部分，比如http://example.com/x.html#fragment的#fragment。如果只是改变片段标识符，页面不会重新刷新。

父窗口可以把信息，写入子窗口的片段标识符：

var src = originURL + '#' + data;
document.getElementById('myIFrame').src = src;

子窗口通过监听hashchange事件得到通知：

window.onhashchange = checkMessage;

function checkMessage() {
  var message = window.location.hash;
  // ...
}

同样的，子窗口也可以改变父窗口的片段标识符：

parent.location.href= target + “#” + hash;

b）window.postMessage
上面两种方法都属于破解，HTML5为了解决这个问题，引入了一个全新的API：跨文档通信 API（Cross-document messaging）。

这个API为window对象新增了一个window.postMessage方法，允许跨窗口通信，不论这两个窗口是否同源。

举例来说，父窗口aaa.com向子窗口bbb.com发消息，调用postMessage方法就可以了：

var popup = window.open('http://bbb.com', 'title');
popup.postMessage('Hello World!', 'http://bbb.com');

postMessage方法的第一个参数是具体的信息内容，第二个参数是接收消息的窗口的源（origin），即“协议 + 域名 + 端口”。也可以设为*，表示不限制域名，向所有窗口发送。

子窗口向父窗口发送消息的写法类似：

window.opener.postMessage('Nice to see you', 'http://aaa.com');

父窗口和子窗口都可以通过message事件，监听对方的消息：

window.addEventListener('message', function(e) {
  console.log(e.data);
},false);

message事件的事件对象event，提供以下三个属性：

event.source：发送消息的窗口
event.origin: 消息发向的网址
event.data: 消息内容
下面的例子是，子窗口通过event.source属性引用父窗口，然后发送消息：

window.addEventListener('message', receiveMessage);
function receiveMessage(event) {
  event.source.postMessage('Nice to see you!', '*');
}

上面代码有几个地方需要注意。首先，receiveMessage函数里面没有过滤信息的来源，任意网址发来的信息都会被处理。其次，postMessage方法中指定的目标窗口的网址是一个星号，表示该信息可以向任意网址发送。通常来说，这两种做法是不推荐的，因为不够安全，可能会被恶意利用。
event.origin属性可以过滤不是发给本窗口的消息：

window.addEventListener('message', receiveMessage);
function receiveMessage(event) {
  if (event.origin !== 'http://aaa.com') return;
  if (event.data === 'Hello World') {
      event.source.postMessage('Hello', event.origin);
  } else {
    console.log(event.data);
  }
}

小结

本文介绍了同源策略，跨域的概念，简单介绍了JSONP、CROS以及iframe使用场景下通过降域、片段标识符、以及postMessage API来实现跨域的方法，让我们对跨域的实现有了较为全面的认识。本文的例子来自饥人谷官方视频教程和阮一峰JS标准参考教程（alpha）