九種跨域方式實現原理（完整版）

JavaScript JSONP · 發表 2019-01-23 08:48:50

摘要：【51CTO.com原創稿件】前後端資料互動經常會碰到請求跨域，什麼是跨域，以及有哪幾種跨域方式，這是本文要探討的內容。本文完整的原始碼請猛戳 github部落格。一、什麼是跨域? 1. 什麼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...

【51CTO.com原創稿件】前後端資料互動經常會碰到請求跨域，什麼是跨域，以及有哪幾種跨域方式，這是本文要探討的內容。

本文完整的原始碼請猛戳 github部落格。

一、什麼是跨域?

1. 什麼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+埠"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 等儲存性內容
DOM 節點
AJAX 請求不能傳送

但是有三個標籤是允許跨域載入資源：

<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、埠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：如果是協議和埠造成的跨域問題“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, 域名和埠必須匹配”。

這裡你或許有個疑問：請求跨域了，那麼請求到底發出去沒有?

跨域並不是請求發不出去，請求能發出去，服務端能收到請求並正常返回結果，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，為什麼 Ajax 就不會?因為歸根結底，跨域是為了阻止使用者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。但是表單並不會獲取新的內容，所以可以發起跨域請求。同時也說明了跨域並不能完全阻止 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>標籤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 資料。JSONP請求一定需要對方的伺服器做支援才可以。

(2) JSONP和AJAX對比

JSONP和AJAX相同，都是客戶端向伺服器端傳送請求，從伺服器端獲取資料的方式。但AJAX屬於同源策略，JSONP屬於非同源策略(跨域請求)

(3) JSONP優缺點

JSONP優點是簡單相容性好，可用於解決主流瀏覽器的跨域資料訪問的問題。缺點是僅支援get方法具有侷限性,不安全可能會遭受XSS攻擊。

(4) JSONP的實現流程

宣告一個回撥函式，其函式名(如show)當做引數值，要傳遞給跨域請求資料的伺服器，函式形參為要獲取目標資料(伺服器返回的data)。
建立一個<script>標籤，把那個跨域的API資料介面地址，賦值給script的src,還要在這個地址中向伺服器傳遞該函式名(可以通過問號傳參:?callback=show)。
伺服器接收到請求後，需要進行特殊的處理：把傳遞進來的函式名和它需要給你的資料拼接成一個字串,例如：傳遞進去的函式名是show，它準備好的資料是show('我不愛你') 。
最後伺服器把準備的資料通過HTTP協議返回給客戶端，客戶端再呼叫執行之前宣告的回撥函式(show)，對返回的資料進行操作。

在開發中可能會遇到多個 JSONP 請求的回撥函式名是相同的，這時候就需要自己封裝一個 JSONP函式。

// 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) 
})

上面這段程式碼相當於向http://localhost:3000/say?wd=Iloveyou&callback=show這個地址請求資料，然後後臺返回show('我不愛你')，最後會執行show()這個函式，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和非同步請求的，不存在其他的請求方式和同步請求，且jQuery預設就會給JSONP的請求清除快取。

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

2. CORS

CORS 需要瀏覽器和後端同時支援。IE 8 和 9 需要通過 XDomainRequest 來實現。

瀏覽器會自動進行 CORS 通訊，實現 CORS 通訊的關鍵是後端。只要後端實現了 CORS，就實現了跨域。

服務端設定 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，如果設定萬用字元則表示所有網站都可以訪問資源。

雖然設定 CORS 和前端沒什麼關係，但是通過這種方式解決跨域問題的話，會在傳送請求時出現兩種情況，分別為簡單請求和複雜請求。

(1) 簡單請求

只要同時滿足以下兩大條件，就屬於簡單請求

條件1：使用下列方法之一：

GET
HEAD
POST

條件2：Content-Type 的值僅限於下列三者之一：

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

請求中的任意 XMLHttpRequestUpload 物件均沒有註冊任何事件監聽器; XMLHttpRequestUpload 物件可以使用 XMLHttpRequest.upload 屬性訪問。

(2) 複雜請求

不符合以上條件的請求就肯定是複雜請求了。複雜請求的CORS請求，會在正式通訊之前，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向後臺請求時，屬於複雜請求，後臺需做如下配置：

// 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()  
} 
// 定義後臺返回的內容 
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複雜請求的例子，並且介紹下CORS請求相關的欄位。

// index.html 
let xhr =  new XMLHttpRequest() 
document.cookie = 'name=xiamen' // cookie不能跨域 
xhr.withCredentials =  true // 前端設定是否帶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，後臺需設定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'] //設定白名單 
app.use(function(req, res, next) { 
  let origin =  req.headers.origin 
  if (whitList.includes(origin)) { 
    // 設定哪個源可以訪問我 
    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，後臺需設定 
  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)

上述程式碼由http://localhost:3000/index.html向http://localhost:4000/跨域請求，正如我們上面所說的，後端是實現 CORS 通訊的關鍵。

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，它可用於解決以下方面的問題：

頁面和其開啟的新視窗的資料傳遞
多視窗之間訊息傳遞
頁面與巢狀的iframe訊息傳遞
上面三個場景的跨域資料傳遞

postMessage()方法允許來自不同源的指令碼採用非同步方式進行有限的通訊，可以實現跨文字檔、多視窗、跨域訊息傳遞。

otherWindow.postMessage(message, targetOrigin, [transfer]);

message：將要傳送到其他 window的資料。
targetOrigin：通過視窗的origin屬性來指定哪些視窗能接收到訊息事件，其值可以是字串"*"(表示無限制)或者一個URI。在傳送訊息的時候，如果目標視窗的協議、主機地址或埠這三者的任意一項不匹配targetOrigin提供的值，那麼訊息就不會被髮送;只有三者完全匹配，訊息才會被髮送。
transfer(可選)：是一串和message 同時傳遞的 Transferable 物件. 這些物件的所有權將被轉移給訊息的接收方，而傳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”,然後後者傳回"我不愛你"。

// a.html 
  <iframe  src="http://localhost:4000/b.html" frameborder="0" id="frame" onload="load()"></iframe> //等它載入完觸發一個事件 
  //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') //傳送資料 
        window.onmessage =  function(e) { //接受返回資料 
          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，它實現了瀏覽器與伺服器的全雙工通訊，同時也是跨域的一種解決方案。WebSocket和HTTP都是應用層協議，都基於 TCP 協議。但是 WebSocket 是一種雙向通訊協議，在建立連線之後，WebSocket 的 server 與 client 都能主動向對方傳送或接收資料。同時，WebSocket 在建立連線時需要藉助 HTTP 協議，連線建立好了之後 client 與 server 之間的雙向通訊就與 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介面，提供了更簡單、靈活的介面，也對不支援webSocket的瀏覽器提供了向下相容。

我們先來看個例子：本地檔案socket.html向localhost:3000發生資料和接受資料。

// socket.html 
<script> 
    let socket =  new WebSocket('ws://localhost:3000'); 
    socket.onopen =  function () { 
      socket.send('我愛你');//向伺服器傳送資料 
    } 
    socket.onmessage =  function (e) { 
      console.log(e.data);//接收伺服器返回的資料 
    } 
</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中介軟體代理(兩次跨域)

實現原理：同源策略是瀏覽器需要遵循的標準，而如果是伺服器向伺服器請求就無需遵循同源策略。代理伺服器，需要做以下幾個步驟：

接受客戶端請求。
將請求轉發給伺服器。
拿到伺服器響應資料。
將響應轉發給客戶端。

我們先來看個例子：本地檔案index.html檔案，通過代理伺服器http://localhost:3000向目標伺服器http://localhost:4000請求資料。

// 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 代理伺服器(http://localhost:3000) 
const http =  require('http') 
// 第一步：接受客戶端請求 
const server =  http.createServer((request, response) => { 
  // 代理伺服器，直接和瀏覽器直接互動，需要設定CORS 的首部欄位 
  response.writeHead(200, { 
    'Access-Control-Allow-Origin': '*', 
    'Access-Control-Allow-Methods': '*', 
    'Access-Control-Allow-Headers': 'Content-Type' 
  }) 
  // 第二步：將請求轉發給伺服器 
  const proxyRequest =  http 
    .request( 
      { 
        host: '127.0.0.1', 
        port: 4000, 
        url: '/', 
        method: request.method, 
        headers: request.headers 
      }, 
      serverResponse => { 
        // 第三步：收到伺服器的響應 
        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') 
})

上述程式碼經過兩次跨域，值得注意的是瀏覽器向代理伺服器傳送請求，也遵循同源策略，最後在index.html檔案打印出{"title":"fontend","password":"123456"}

6.nginx反向代理

實現原理類似於Node中介軟體代理，需要你搭建一箇中轉nginx伺服器，用於轉發請求。

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，支援所有瀏覽器，支援session，不需要修改任何程式碼，並且不會影響伺服器效能。

實現思路：通過nginx配置一個代理伺服器(域名與domain1相同，埠不同)做跳板機，反向代理訪問domain2介面，並且可以順便修改cookie中domain資訊，方便當前域cookie寫入，實現跨域登入。

先下載 nginx ，然後將nginx目錄下的nginx.conf修改如下：

// proxy伺服器 
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裡域名 
        index  index.html index.htm; 
 
        # 當用webpack-dev-server等中介軟體代理介面訪問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; 
    } 
}

最後通過命令列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中的代理伺服器 
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:指令碼無法讀取 
    }); 
    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)載入後依舊存在，並且可以支援非常長的 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次載入跨域頁，並留存資料於window.name 
   function load() { 
     if(first){ 
     // 第1次onload(跨域頁)成功後，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)成功後，讀取同域window.name中資料 
       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，跨域資料即由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跨域相互通訊，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訪問來通訊。

具體實現步驟：一開始a.html給c.html傳一個hash值，然後c.html收到hash值後，再把hash值傳遞給b.html，最後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

該方式只能用於二級域名相同的情況下，比如 a.test.com 和 b.test.com 適用於該方式。只需要給頁面新增 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強制設定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支援所有型別的HTTP請求，是跨域HTTP請求的根本解決方案
JSONP只支援GET請求，JSONP的優勢在於支援老式瀏覽器，以及可以向不支援CORS的網站請求資料。
不管是Node中介軟體代理還是nginx反向代理，主要是通過同源策略對伺服器不加限制。
日常工作中，用得比較多的跨域方案是cors和nginx反向代理

作者：浪裡行舟，慕課網認證作者，前端愛好者，立志往全棧工程師發展，從事前端一年多，目前技術棧有vue全家桶、ES6以及less等，樂於分享，最近一年寫了五六十篇原創技術文章，得到諸多好評!

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