JavaScript 九種跨域方式實現原理

前言

前后端數據交互經常會碰到請求跨域，什么是跨域，以及有哪幾種跨域方式，這是本文要探討的內容。

一、什么是跨域？

1.什么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***。所謂同源是指"協議+域名+端口"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 等存儲性內容
DOM 節點
AJAX 請求發送后，結果被瀏覽器攔截了
但是有三個標簽是允許跨域加載資源：

<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、端口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：如果是協議和端口造成的跨域問題“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, 域名和端口必須匹配”。

這里你或許有個疑問：請求跨域了，那么請求到底發出去沒有？

跨域并不是請求發不出去，請求能發出去，服務端能收到請求并正常返回結果，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，為什么 Ajax 就不會?因為歸根結底，跨域是為了阻止用戶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。但是表單并不會獲取新的內容，所以可以發起跨域請求。同時也說明了跨域并不能完全阻止 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 標簽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 數據。JSONP 請求一定需要對方的服務器做支持才可以。

2)JSONP 和 AJAX 對比

JSONP 和 AJAX 相同，都是客戶端向服務器端發送請求，從服務器端獲取數據的方式。但 AJAX 屬于同源策略，JSONP 屬于非同源策略（跨域請求）

3)JSONP 優缺點

JSONP 優點是簡單兼容性好，可用于解決主流瀏覽器的跨域數據訪問的問題。缺點是僅支持 get 方法具有局限性,不安全可能會遭受 XSS ***。

4)JSONP 的實現流程

聲明一個回調函數，其函數名(如 show)當做參數值，要傳遞給跨域請求數據的服務器，函數形參為要獲取目標數據(服務器返回的 data)。
創建一個script標簽，把那個跨域的 API 數據接口地址，賦值給 script 的 src,還要在這個地址中向服務器傳遞該函數名（可以通過問號傳參:?callback=show）。
服務器接收到請求后，需要進行特殊的處理：把傳遞進來的函數名和它需要給你的數據拼接成一個字符串,例如：傳遞進去的函數名是 show，它準備好的數據是show('我不愛你')。
最后服務器把準備的數據通過 HTTP 協議返回給客戶端，客戶端再調用執行之前聲明的回調函數（show），對返回的數據進行操作。
在開發中可能會遇到多個 JSONP 請求的回調函數名是相同的，這時候就需要自己封裝一個 JSONP 函數。

// 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](http://localhost:3000/say)'``,`
params: { wd:` `'Iloveyou'` `},`
callback:` `'show'`
}).then(data ={`
console.log(data)`
})`
上面這段代碼相當于向http://localhost:3000/say?wd=Iloveyou&callback=show這個地址請求數據，然后后臺返回show('我不愛你')，最后會運行 show()這個函數，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 和異步請求的，不存在其他的請求方式和同步請求，且 jQuery 默認就會給 JSONP 的請求清除緩存。

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

2.cors

CORS 需要瀏覽器和后端同時支持。IE 8 和 9 需要通過 XDomainRequest 來實現。

瀏覽器會自動進行 CORS 通信，實現 CORS 通信的關鍵是后端。只要后端實現了 CORS，就實現了跨域。

服務端設置 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，如果設置通配符則表示所有網站都可以訪問資源。

雖然設置 CORS 和前端沒什么關系，但是通過這種方式解決跨域問題的話，會在發送請求時出現兩種情況，分別為簡單請求和復雜請求。

1) 簡單請求

只要同時滿足以下兩大條件，就屬于簡單請求

條件 1：使用下列方法之一：

GET
HEAD
POST
條件 2：Content-Type 的值僅限于下列三者之一：

text/plain
multipart/form-data
application/x-www-form-urlencoded
請求中的任意 XMLHttpRequestUpload 對象均沒有注冊任何事件監聽器； XMLHttpRequestUpload 對象可以使用 XMLHttpRequest.upload 屬性訪問。

2) 復雜請求

不符合以上條件的請求就肯定是復雜請求了。
復雜請求的 CORS 請求，會在正式通信之前，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向后臺請求時，屬于復雜請求，后臺需做如下配``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()
}
// 定義后臺返回的內容
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復雜請求的例子，并且介紹下 CORS 請求相關的字段

// index.html`
let xhr =` `new` `XMLHttpRequest()`
document.cookie =` `'name=xiamen'` `// cookie不能跨域`
xhr.withCredentials =` `true` `// 前端設置是否帶cookie`
xhr.open(``'PUT'``,` `'[http://localhost:4000/getData](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，后臺需設置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](http://localhost:3000/)'``] //設置白名單`
app.use(``function``(req, res, next) {`
let origin = req.headers.origin`
if` `(whitList.includes(origin)) {`
// 設置哪個源可以訪問我`
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，后臺需設置`
res.end(``'我
app.get(``'/getData'``,` `function``(req, res) {`
console.log(req.headers)`
res.end(``'我不愛你'``)`
})`
app.use(express.static(__dirname))`
app.listen(4000)`
不愛你'``)`
})`

上述代碼由http://localhost:3000/index.html向http://localhost:4000/跨域請求，正如我們上面所說的，后端是實現 CORS 通信的關鍵。

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，它可用于解決以下方面的問題：

頁面和其打開的新窗口的數據傳遞
多窗口之間消息傳遞
頁面與嵌套的 iframe 消息傳遞
上面三個場景的跨域數據傳遞
postMessage()方法允許來自不同源的腳本采用異步方式進行有限的通信，可以實現跨文本檔、多窗口、跨域消息傳遞。

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

message: 將要發送到其他 window 的數據。
targetOrigin:通過窗口的 origin 屬性來指定哪些窗口能接收到消息事件，其值可以是字符串"*"（表示無限制）或者一個 URI。在發送消息的時候，如果目標窗口的協議、主機地址或端口這三者的任意一項不匹配 targetOrigin 提供的值，那么消息就不會被發送；只有三者完全匹配，消息才會被發送。
transfer(可選)：是一串和 message 同時傳遞的 Transferable 對象. 這些對象的所有權將被轉移給消息的接收方，而發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”,然后后者傳回"我不愛你"。

// a.html`
<``iframe` `src``=``"[http://localhost:4000/b.html](http://localhost:4000/b.html)"` `frameborder``=``"0"`
id``=``"frame"` `onload``=``"load()"``></``iframe``//等它加載完觸發一個事件`
//內嵌在[http://localhost:3000/a.html](http://localhost:3000/a.html)`
<script>`

function load() {<br/>let frame = document.getElementById('frame')
frame.contentWindow.postMessage('我愛你', 'http://localhost:4000') //發送數據<br/>window.onmessage = function(e) { //接受返回數據
console.log(e.data) //我不愛你<br/>}
}<br/>&lt;/``script``&gt;

// 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，它實現了瀏覽器與服務器的全雙工通信，同時也是跨域的一種解決方案。WebSocket 和 HTTP 都是應用層協議，都基于 TCP 協議。但是 WebSocket 是一種雙向通信協議，在建立連接之后，WebSocket 的 server 與 client 都能主動向對方發送或接收數據。同時，WebSocket 在建立連接時需要借助 HTTP 協議，連接建立好了之后 client 與 server 之間的雙向通信就與 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 接口，提供了更簡單、靈活的接口，也對不支持 webSocket 的瀏覽器提供了向下兼容。

我們先來看個例子：本地文件 socket.html 向localhost:3000發生數據和接受數據

// socket.html`
<``script``>`
let socket = new WebSocket('[ws://localhost:3000](ws://localhost:3000/)');`
socket.onopen = function () {`
socket.send('我愛你');//向服務器發送數據`
}`
socket.onmessage = function (e) {`
console.log(e.data);//接收服務器返回的數據`
}`
</``script``>`

// server.js
let express = require('express');
let app = express();
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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')
 });
})

Node 中間件代理(兩次跨域)
實現原理：同源策略是瀏覽器需要遵循的標準，而如果是服務器向服務器請求就無需遵循同源策略。
代理服務器，需要做以下幾個步驟：

接受客戶端請求 。
將請求 轉發給服務器。
拿到服務器 響應 數據。
將 響應 轉發給客戶端。

我們先來看個例子：本地文件 index.html 文件，通過代理服務器http://localhost:3000向目標服務器http://localhost:4000請求數據。

// index.html([http://127.0.0.1:5500](http://127.0.0.1:5500/))`
<``script` `src``=``"[https://cdn.bootcss.com/jquery/3.3.1/jquery.min.js](https://cdn.bootcss.com/jquery/3.3.1/jquery.min.js)"``></``script``>`
<``script``>`
$.ajax({`
url: '[http://localhost:3000](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 代理服務器([http://localhost:3000](http://localhost:3000/))`
const http = require(``'http'``)`
// 第一步：接受客戶端請求`
const server = http.createServer((request, response) ={`
// 代理服務器，直接和瀏覽器直接交互，需要設置CORS 的首部字段`
response.writeHead(200, {`
'Access-Control-Allow-Origin'``:` `'*'``,`
'Access-Control-Allow-Methods'``:` `'*'``,`
'Access-Control-Allow-Headers'``:` `'Content-Type'`
})`
// 第二步：將請求轉發給服務器`
const proxyRequest = http`
.request(`
{`
host:` `'127.0.0.1'``,`
port: 4000,`
url:` `'/'``,`
method: request.method,`
headers: request.headers`
},`
serverResponse ={`
// 第三步：收到服務器的響應`
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](http://localhost:3000/)'``)`
})`

// server2.js([http://localhost:4000](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](http://localhost:4000/)'``)`
})`

6.nginx 反向代理

實現原理類似于 Node 中間件代理，需要你搭建一個中轉 nginx 服務器，用于轉發請求。

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，支持所有瀏覽器，支持 session，不需要修改任何代碼，并且不會影響服務器性能。

實現思路：通過 nginx 配置一個代理服務器（域名與 domain1 相同，端口不同）做跳板機，反向代理訪問 domain2 接口，并且可以順便修改 cookie 中 domain 信息，方便當前域 cookie 寫入，實現跨域登錄。

先下載nginx，然后將 nginx 目錄下的 nginx.conf 修改如下:

// proxy服務器
server {
 listen  80;
 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里域名
  index index.html index.htm;

  #當用webpack-dev-server等中間件代理接口訪問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;
 }
}

最后通過命令行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中的代理服務器`
xhr.open('get', '[http://www.domain1.com:81/?user=admin](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:腳本無法讀取
 });
 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）加載后依舊存在，并且可以支持非常長的 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](http://localhost:3000/b.html))`
<``iframe` `src``=``"[http://localhost:4000/c.html](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次加載跨域頁，并留存數據于window.name`
function load() {`
if(first){`
// 第1次onload(跨域頁)成功后，切換到同域代理頁面`
let iframe = document.getElementById('iframe');`
iframe.src = '[http://localhost:3000/b.html](http://localhost:3000/b.html)';`
first = false;`
}else{`
// 第2次onload(同域b.html頁)成功后，讀取同域window.name中數據`
console.log(iframe.contentWindow.name);`
}`
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}`
</``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](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，跨域數據即由 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 跨域相互通信，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 訪問來通信。

具體實現步驟：一開始 a.html 給 c.html 傳一個 hash 值，然后 c.html 收到 hash 值后，再把 hash 值傳遞給 b.html，最后 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](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](http://localhost:3000/b.html)#idontloveyou';`
document.body.appendChild(iframe);`
9.document.domain + iframe`

該方式只能用于二級域名相同的情況下，比如 a.test.com 和 b.test.com 適用于該方式。
只需要給頁面添加 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 強制設置 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](http://b.zf1.cn:3000/b.html)"` frameborder``=``"0"`onload``=``"load()"` `id``=``"frame"``></``iframe``>`
<``script``>`
document.domain = 'zf1.cn'`
function load() {`
}

</``script``>`
</``body``>`
// b.html
<body>
 hellob
 <script>
  document.domain = 'zf1.cn'
  var a = 100;
 </script>

</body>
三、總結

CORS 支持所有類型的 HTTP 請求，是跨域 HTTP 請求的根本解決方案
JSONP 只支持 GET 請求，JSONP 的優勢在于支持老式瀏覽器，以及可以向不支持 CORS 的網站請求數據。
不管是 Node 中間件代理還是 nginx 反向代理，主要是通過同源策略對服務器不加限制。
日常工作中，用得比較多的跨域方案是 cors 和 nginx 反向代理

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