九種跨域方式實現原理

發表於2019-02-02

前言

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。

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。
url的組成
同源策略限制內容有:

  • Cookie、LocalStorage、IndexedDB 等儲存性內容
  • DOM 節點
  • AJAX 請求傳送後,結果被瀏覽器攔截了

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。

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,列印出’我不愛你’

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。

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:

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

上述程式碼由http://localhost:3000/index.htmlhttp://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”。

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

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。

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檔案列印出{"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:

最後通過命令列nginx -s reload啟動nginx

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

b.html為中間代理頁,與a.html同域,內容為空。

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

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.comb.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

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

參考文章

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