跨域（CORS）產(chǎn)生原因分析與解決方案，這一次徹底搞懂它
Cross-origin Resource Sharing 中文名稱 “跨域資源共享” 簡(jiǎn)稱 “CORS”，它突破了一個(gè)請(qǐng)求在瀏覽器發(fā)出只能在同源的情況下向服務(wù)器獲取數(shù)據(jù)的限制。
本文會(huì)先從一個(gè)示例開始，分析是瀏覽器還是服務(wù)器的限制，之后講解什么時(shí)候會(huì)產(chǎn)生預(yù)檢請(qǐng)求，在整個(gè)過(guò)程中，也會(huì)講解一下解決該問(wèn)題的實(shí)現(xiàn)方法，文末會(huì)再總結(jié)如何使用 Node.js 中的 cors 模塊和 Nginx 反向代理來(lái)解決跨域問(wèn)題。
文中使用 Node.js 做一些 Demo 的演示，每一小節(jié)之后也會(huì)給予代碼的 Demo 地址。
瀏覽器還是服務(wù)器的限制
先思考下，CORS 是瀏覽器端還是服務(wù)器端的限制?為了更好的說(shuō)明這個(gè)問(wèn)題，從一段示例開始。
1. 從一段示例開始
(1) index.html
創(chuàng)建 index.html 使用 fetch 調(diào)用 http://127.0.0.1:3011/api/data
- <body>
- <!-- <script src="https://cdn.bootcdn.net/ajax/libs/fetch/3.0.0/fetch.min.js"></script> -->
- <script>
- fetch('http://127.0.0.1:3011/api/data');
- </script>
- </body>
(2) client.js
創(chuàng)建 client.js 用來(lái)加載上面 index.html。設(shè)置端口為 3010。
- const http = require('http');
- const fs = require('fs');
- const PORT = 3010;
- http.createServer((req, res) => {
- fs.createReadStream('index.html').pipe(res);
- }).listen(PORT);
(3) server.js
創(chuàng)建 server.js 開啟一個(gè)服務(wù)，根據(jù)不同的請(qǐng)求返回不同的響應(yīng)。設(shè)置端口為 3011。
- const http = require('http');
- const PORT = 3011;
- http.createServer((req, res) => {
- const url = req.url;
- console.log('request url: ', url);
- if (url === '/api/data') {
- return res.end('ok!');
- }
- if (url === '/script') {
- return res.end('console.log("hello world!");');
- }
- }).listen(PORT);
- console.log('Server listening on port ', PORT);
2. 測(cè)試分析原因
運(yùn)行上面的 client.js、server.js 瀏覽器輸入 http://127.0.0.1:3010 在 Chrome 瀏覽器中打開 Network 項(xiàng)查看請(qǐng)求信息，如下所示：
左側(cè)是使用 fetch 請(qǐng)求的 127.0.0.1:3011/api/data 接口，在請(qǐng)求頭里可以看到有 Origin 字段，顯示了我們當(dāng)前的請(qǐng)求信息。另外還有三個(gè) Sec-Fetch-* 開頭的字段，這是一個(gè)新的草案 Fetch Metadata Request Headers[1]。
其中 Sec-Fetch-Mode 表示請(qǐng)求的模式，通過(guò)左右兩側(cè)結(jié)果對(duì)比也可以看出左側(cè)是跨域的。Sec-Fetch-Site 表示的是這個(gè)請(qǐng)求是同源還是跨域，由于我們這兩個(gè)請(qǐng)求都是由 3010 端口發(fā)出去請(qǐng)求 3011 端口，是不符合同源策略的。
看下瀏覽器 Console 下的日志信息，根據(jù)提示得知原因是從 “http://127.0.0.1:3010” 訪問(wèn) “http://127.0.0.1:3011/api/data” 被 CORS 策略阻止了，沒(méi)有 “Access-Control-Allow-Origin” 標(biāo)頭。
在看下服務(wù)端的日志，因?yàn)檎?qǐng)求 3011 服務(wù)，所以就看下 3011 服務(wù)的日志信息：
- Server listening on port 3011
- request url: /script
- request url: /api/data
在服務(wù)端是有收到請(qǐng)求信息的，說(shuō)明服務(wù)端是正常工作的。
我們也可以在終端通過(guò) curl 命令測(cè)試下，在終端脫離瀏覽器環(huán)境也是可以正常請(qǐng)求的。
- $ curl http://127.0.0.1:3011/api/data
- ok!
本節(jié)代碼示例：
- github.com/qufei1993/http-protocol/tree/master/example/cors/01
3. 總結(jié)回答最開始提出的問(wèn)題
瀏覽器限制了從腳本內(nèi)發(fā)起的跨源 HTTP 請(qǐng)求，例如 XMLHttpRequest 和我們本示例中使用的 Fetch API 都是遵循的同源策略。
當(dāng)一個(gè)請(qǐng)求在瀏覽器端發(fā)送出去后，服務(wù)端是會(huì)收到的并且也會(huì)處理和響應(yīng)，只不過(guò)瀏覽器在解析這個(gè)請(qǐng)求的響應(yīng)之后，發(fā)現(xiàn)不屬于瀏覽器的同源策略(地址里面的協(xié)議、域名和端口號(hào)均相同)也沒(méi)有包含正確的 CORS 響應(yīng)頭，返回結(jié)果被瀏覽器給攔截了。
預(yù)檢請(qǐng)求
預(yù)檢請(qǐng)求是在發(fā)送實(shí)際的請(qǐng)求之前，客戶端會(huì)先發(fā)送一個(gè) OPTIONS 方法的請(qǐng)求向服務(wù)器確認(rèn)，如果通過(guò)之后，瀏覽器才會(huì)發(fā)起真正的請(qǐng)求，這樣可以避免跨域請(qǐng)求對(duì)服務(wù)器的用戶數(shù)據(jù)造成影響。
看到這里你可能有疑問(wèn)為什么上面的示例沒(méi)有預(yù)檢請(qǐng)求?因?yàn)?CORS 將請(qǐng)求分為了兩類：簡(jiǎn)單請(qǐng)求和非簡(jiǎn)單請(qǐng)求。我們上面的情況屬于簡(jiǎn)單請(qǐng)求，所以也就沒(méi)有了預(yù)檢請(qǐng)求。
讓我們繼續(xù)在看下簡(jiǎn)單請(qǐng)求和非簡(jiǎn)單請(qǐng)求是如何定義的。
1. 預(yù)檢請(qǐng)求定義
根據(jù) MDN 的文檔定義，請(qǐng)求方法為：GET、POST、HEAD，請(qǐng)求頭 Content-Type 為：text/plain、multipart/form-data、application/x-www-form-urlencoded 的就屬于 “簡(jiǎn)單請(qǐng)求” 不會(huì)觸發(fā) CORS 預(yù)檢請(qǐng)求。
例如，如果請(qǐng)求頭的 Content-Type 為 application/json 就會(huì)觸發(fā) CORS 預(yù)檢請(qǐng)求，這里也會(huì)稱為 “非簡(jiǎn)單請(qǐng)求”。
“MDN 文檔 developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/HTTP/CORS 簡(jiǎn)單請(qǐng)求”[2] 有更多關(guān)于簡(jiǎn)單請(qǐng)求的字段定義。
2. 預(yù)檢請(qǐng)求示例
通過(guò)一個(gè)示例學(xué)習(xí)下預(yù)檢請(qǐng)求。
3. 設(shè)置客戶端
為 index.html 里的 fetch 方法增加一些設(shè)置，設(shè)置請(qǐng)求的方法為 PUT，請(qǐng)求頭增加一個(gè)自定義字段 Test-Cors。
- <script>
- fetch('http://127.0.0.1:3011/api/data', {
- method: 'PUT',
- headers: {
- 'Content-Type': 'text/plain',
- 'Test-Cors': 'abc'
- }
- });
- </script>
上述代碼在瀏覽器執(zhí)行時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)是一個(gè)非簡(jiǎn)單請(qǐng)求，就會(huì)先執(zhí)行一個(gè)預(yù)檢請(qǐng)求，Request Headers 會(huì)有如下信息：
- OPTIONS /api/data HTTP/1.1
- Host: 127.0.0.1:3011
- Access-Control-Request-Method: PUT
- Access-Control-Request-Headers: content-type,test-cors
- Origin: http://127.0.0.1:3010
- Sec-Fetch-Mode: cors
可以看到有一個(gè) OPTIONS 是預(yù)檢請(qǐng)求使用的方法，該方法是在 HTTP/1.1 協(xié)議中所定義的，還有一個(gè)重要的字段 Origin 表示請(qǐng)求來(lái)自哪個(gè)源，服務(wù)端則可以根據(jù)這個(gè)字段判斷是否是合法的請(qǐng)求源，例如 Websocket 中因?yàn)闆](méi)有了同源策略限制，服務(wù)端可以根據(jù)這個(gè)字段來(lái)判斷。
Access-Control-Request-Method 告訴服務(wù)器，實(shí)際請(qǐng)求將使用 PUT 方法。
Access-Control-Request-Headers 告訴服務(wù)器，實(shí)際請(qǐng)求將使用兩個(gè)頭部字段 content-type,test-cors。這里如果 content-type 指定的為簡(jiǎn)單請(qǐng)求中的幾個(gè)值，Access-Control-Request-Headers 在告訴服務(wù)器時(shí)，實(shí)際請(qǐng)求將只有 test-cors 這一個(gè)頭部字段。
4. 設(shè)置服務(wù)端
上面講解了客戶端的設(shè)置，同樣的要使請(qǐng)求能夠正常響應(yīng)，還需服務(wù)端的支持。
修改我們的 server.js 重點(diǎn)是設(shè)置 Response Headers 代碼如下所示：
- res.writeHead(200, {
- 'Access-Control-Allow-Origin': 'http://127.0.0.1:3010',
- 'Access-Control-Allow-Headers': 'Test-CORS, Content-Type',
- 'Access-Control-Allow-Methods': 'PUT,DELETE',
- 'Access-Control-Max-Age': 86400
- });
為什么是以上配置?首先預(yù)檢請(qǐng)求時(shí)，瀏覽器給了服務(wù)器幾個(gè)重要的信息 Origin、Method 為 PUT、Headers 為 content-type,test-cors 服務(wù)端在收到之后，也要做些設(shè)置，給予回應(yīng)。
Access-Control-Allow-Origin 表示 “http://127.0.0.1:3010” 這個(gè)請(qǐng)求源是可以訪問(wèn)的，該字段也可以設(shè)置為 “*” 表示允許任意跨源請(qǐng)求。
Access-Control-Allow-Methods 表示服務(wù)器允許客戶端使用 PUT、DELETE 方法發(fā)起請(qǐng)求，可以一次設(shè)置多個(gè)，表示服務(wù)器所支持的所有跨域方法，而不單是當(dāng)前請(qǐng)求那個(gè)方法，這樣好處是為了避免多次預(yù)檢請(qǐng)求。
Access-Control-Allow-Headers 表示服務(wù)器允許請(qǐng)求中攜帶 Test-CORS、Content-Type 字段，也可以設(shè)置多個(gè)。
Access-Control-Max-Age 表示該響應(yīng)的有效期，單位為秒。在有效時(shí)間內(nèi)，瀏覽器無(wú)須為同一請(qǐng)求再次發(fā)起預(yù)檢請(qǐng)求。還有一點(diǎn)需要注意，該值要小于瀏覽器自身維護(hù)的最大有效時(shí)間，否則是無(wú)效的。
看下增加了預(yù)檢請(qǐng)求的效果，第一次先發(fā)出了 OPTIONS 請(qǐng)求，并且在請(qǐng)求頭設(shè)置了本次請(qǐng)求的方法和 Headers 信息，服務(wù)端在 Response 也做了回應(yīng)，在 OPTIONS 成功之后，瀏覽器緊跟著才發(fā)起了我們本次需要的真實(shí)請(qǐng)求，如圖右側(cè)所示 Resquest Method 為 PUT。
本節(jié)代碼示例：github.com/qufei1993/http-protocol/tree/master/example/cors/02
CORS 與認(rèn)證
對(duì)于跨域的 XMLHttpRequest 或 Fetch 請(qǐng)求，瀏覽器是不會(huì)發(fā)送身份憑證信息的。例如我們要在跨域請(qǐng)求中發(fā)送 Cookie 信息，就要做些設(shè)置：
為了能看到效果，我先自定義了一個(gè) cookie 信息 id=NodejsRoadmap。
重點(diǎn)是設(shè)置認(rèn)證字段，本文中 fetch 示例設(shè)置 credentials: "include" 如果是 XMLHttpRequest 則設(shè)置 withCredentials:"include"
- <body>
- <script>
- document.cookie = `id=NodejsRoadmap`;
- fetch('http://127.0.0.1:3011/api/data', {
- method: 'PUT',
- headers: {
- 'Content-Type': 'application/json',
- 'Test-Cors': 'abc',
- },
- credentials: "include"
- });
- </script>
- </body>
經(jīng)過(guò)以上設(shè)置，瀏覽器發(fā)送實(shí)際請(qǐng)求時(shí)會(huì)向服務(wù)器發(fā)送 Cookies，同時(shí)服務(wù)器也需要在響應(yīng)中設(shè)置 Access-Control-Allow-Credentials 響應(yīng)頭
- res.writeHead(200, {
- 'Access-Control-Allow-Origin': 'http://127.0.0.1:3010',
- 'Access-Control-Allow-Credentials': true
- });
如果服務(wù)端不設(shè)置瀏覽器就不會(huì)正常響應(yīng)，會(huì)報(bào)一個(gè)跨域錯(cuò)誤，如下所示：
- Access to fetch at 'http://127.0.0.1:3011/api/data' from origin 'http://127.0.0.1:3010' has been blocked by CORS policy: Response to preflight request doesn't pass access control check: The value of the 'Access-Control-Allow-Credentials' header in the response is '' which must be 'true' when the request's credentials mode is 'include'.
還有一點(diǎn)需要注意，如果我們?cè)谡?qǐng)求中設(shè)置了 credentials: "include" 服務(wù)端就不能設(shè)置 Access-Control-Allow-Origin: "*" 只能設(shè)置為一個(gè)明確的地址。
本節(jié)代碼示例：github.com/qufei1993/http-protocol/tree/master/example/cors/03
解決跨域問(wèn)題的幾種方法
通過(guò)上面的分析了解跨域產(chǎn)生的原因之后，解決其實(shí)并不難，上面的講解中其實(shí)也提供了解決方案，例如在 Node.js 中我們可以設(shè)置響應(yīng)頭部字段 Access-Control-Allow-Origin、Access-Control-Expose-Headers、Access-Control-Allow-Methods 等，但是在實(shí)際開發(fā)中這樣設(shè)置難免繁瑣，下面介紹幾種常用的解決方法。
1. 使用 CORS 模塊
在 Node.js 中推薦你使用 cors 模塊 github.com/expressjs/cors[3]。
在我們本節(jié)的示例中，一直使用的 Node.js 原生模塊來(lái)編寫我們的示例，在引入 cors 模塊后，可以按照如下方式改寫：
- const http = require('http');
- const PORT = 3011;
- const corsMiddleware = require('cors')({
- origin: 'http://127.0.0.1:3010',
- methods: 'PUT,DELETE',
- allowedHeaders: 'Test-CORS, Content-Type',
- maxAge: 1728000,
- credentials: true,
- });
- http.createServer((req, res) => {
- const { url, method } = req;
- console.log('request url:', url, ', request method:', method);
- const nextFn = () => {
- if (method === 'PUT' && url === '/api/data') {
- return res.end('ok!');
- }
- return res.end();
- }
- corsMiddleware(req, res, nextFn);
- }).listen(PORT);
cors 在預(yù)檢請(qǐng)求之后或在預(yù)檢請(qǐng)求里并選項(xiàng)中設(shè)置了 preflightContinue 屬性之后才會(huì)執(zhí)行 nextFn 這個(gè)函數(shù)，如果預(yù)檢失敗就不會(huì)執(zhí)行 nextFn 函數(shù)。
如果你用的 Express.js 框架，使用起來(lái)也很簡(jiǎn)單，如下所示：
- const express = require('express')
- const cors = require('cors')
- const app = express()
- app.use(cors());
2. JSONP
瀏覽器是允許像 link、img、script 標(biāo)簽在路徑上加載一些內(nèi)容進(jìn)行請(qǐng)求，是允許跨域的，那么 jsonp 的實(shí)現(xiàn)原理就是在 script 標(biāo)簽里面加載了一個(gè)鏈接，去訪問(wèn)服務(wù)器的某個(gè)請(qǐng)求，返回內(nèi)容。
- <body>
- <script>
- // fetch('http://127.0.0.1:3011/api/data', {
- // method: 'PUT',
- // headers: {
- // 'Content-Type': 'application/json',
- // 'Test-Cors': 'abc',
- // },
- // credentials: "include"
- // });
- <srcipt src="http://127.0.0.1:3011/api/data"></srcipt>
- </script>
- </body>
相比上面 CORS 模塊，JSONP 只支持 GET 請(qǐng)求，顯然是沒(méi)有 CORS 模塊強(qiáng)大的。
3. Nginx 代理服務(wù)器配置跨域
使用 Nginx 代理服務(wù)器之后，請(qǐng)求不會(huì)直接到達(dá)我們的 Node.js 服務(wù)器端，請(qǐng)求會(huì)先經(jīng)過(guò) Nginx 在設(shè)置一些跨域等信息之后再由 Nginx 轉(zhuǎn)發(fā)到我們的 Node.js 服務(wù)端，所以這個(gè)時(shí)候我們的 Nginx 服務(wù)器去監(jiān)聽的 3011 端口，我們把 Node.js 服務(wù)的端口修改為 30011，簡(jiǎn)單配置如下所示：
- server {
- listen 3011;
- server_name localhost;
- location / {
- if ($request_method = 'OPTIONS') {
- add_header 'Access-Control-Allow-Origin' 'http://127.0.0.1:3010';
- add_header 'Access-Control-Allow-Methods' 'PUT,DELETE';
- add_header 'Access-Control-Allow-Headers' 'Test-CORS, Content-Type';
- add_header 'Access-Control-Max-Age' 1728000;
- add_header 'Access-Control-Allow-Credentials' 'true';
- add_header 'Content-Length' 0;
- return 204;
- }
- add_header 'Access-Control-Allow-Origin' 'http://127.0.0.1:3010';
- add_header 'Access-Control-Allow-Credentials' 'true';
- proxy_pass http://127.0.0.1:30011;
- proxy_set_header Host $host;
- }
- }
本節(jié)代碼示例：github.com/qufei1993/http-protocol/tree/master/example/cors/04
總結(jié)如果你是一個(gè)前端開發(fā)者，在工作難免會(huì)遇到跨域問(wèn)題，雖然它屬于瀏覽器的同源策略限制，但是要想解決這問(wèn)題還需瀏覽器端與服務(wù)端的共同支持，希望讀到這篇文章的讀者能夠理解跨域產(chǎn)生的原因，最后給予的幾個(gè)解決方案，也希望能解決你對(duì)于跨域這個(gè)問(wèn)題的困惑。
