跨域资源共享 CORS 详解

Love The Way You Lie 2021-07-26 12:24 316阅读 0赞

CORS是一个W3C标准，全称是"跨域资源共享"（Cross-origin resource sharing）。

它允许浏览器向跨源服务器，发出[`XMLHttpRequest`][XMLHttpRequest]请求，从而克服了AJAX只能[同源][Link 1]使用的限制。

本文详细介绍CORS的内部机制。

## 一、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。

## 二、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。

## 三、简单请求 ##

### 3.1 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。

>     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。

### 3.2 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。

>     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 ##

### 4.1 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。

>     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。

**（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`。

### 4.2 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。

>     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

**（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。

### 4.3 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、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。

（完）

[XMLHttpRequest]: http://www.ruanyifeng.com/blog/2012/09/xmlhttprequest_level_2.html
[Link 1]: http://www.ruanyifeng.com/blog/2016/04/same-origin-policy.html