浏览器与服务器跨域CORS原理与规则

Cross-Origin Resource Sharing (CORS)

跨域资源共享(CORS) 是基于HTTP标头的机制,它允许服务器指示浏览器应允许加载的资源以外的其他任何来源(域名,协议或端口)。CORS还依赖于一种机制,浏览器通过该机制向托管跨域资源的服务器发出“预检”请求,以便检查服务器是否允许实际请求。在预检中,浏览器发送指示HTTP方法的标头和将在实际请求中使用的标头。

同源指的是域名(或IP),协议,端口都相同,不同源的客户端脚本(javascript、ActionScript)在没明确授权的情况下,不能读写对方的资源。

出于安全原因,浏览器限制了从脚本启动的跨域HTTP请求。例如,XMLHttpRequest与提取API遵循同源策略。这意味着使用这些API的Web应用程序只能从加载应用程序的相同来源请求资源,除非来自其他来源的响应包括正确的CORS标头。

CORS机制支持安全的跨域请求以及浏览器和服务器之间的数据传输。现代浏览器在诸如XMLHttpRequest或Fetch之类的API中使用CORS来减轻跨源HTTP请求的风险。

CORS协议

为了允许跨源共享响应并允许比HTML元素更多的获取功能,存在CORS协议。它位于HTTP之上,并允许响应声明它们可以与其他来源共享。

它必须是一种选择加入机制,以防止数据从防火墙(内部网)后面的响应中泄漏出来。此外,对于包含凭证的请求,必须选择加入以防止泄漏可能敏感的数据。浏览器在发起获取资源请求的时候,会发送一个预检请求,浏览器根据预检请求上的响应信息,判断资源是否可以跨域访问。

HTTP requests

  1. “Access-Control-Request-Method” 发出请求时报头用于预检请求让服务器知道哪些 HTTP 方法的实际请求时将被使用。这个头是必要的,因为预检请求始终是一个OPTIONS,并且不使用与实际请求相同的方法。
  2. “Access-Control-Request-Headers” 发出请求时报头用于预检请求让服务器知道哪些 HTTP 头的实际请求时将被使用。

    HTTP response

  3. “Access-Control-Allow-Origin” 该字段是必须的,标识哪些域可以请求当前资源
  1. “Access-Control-Allow-Credentials” 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。
  2. “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。

XMLHttpRequest

  1. withCredentials 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。另一方面,开发者必须在AJAX请求中打开withCredentials属性。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。
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var xhr = new XMLHttpRequest();
xhr.withCredentials = true;

请求流程

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。

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var url = 'http://api.xxx.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。

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OPTIONS /cors HTTP/1.1
Origin: http://api.xxx.com
Access-Control-Request-Method: PUT
Access-Control-Request-Headers: X-Custom-Header
Host: api.xxx.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。

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。

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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.xxx.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.xxx.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。

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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。

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XMLHttpRequest cannot load http://api.xxx.com.
Origin http://api.xxx.com is not allowed by Access-Control-Allow-Origin.

服务器回应的其他CORS相关字段如下。

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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。

  1. 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。
  2. Access-Control-Allow-Credentials
    该字段与简单请求时的含义相同。
  3. 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。

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。

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PUT /cors HTTP/1.1
Origin: http://api.xxx.com
Host: api.xxx.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。

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Access-Control-Allow-Origin: http://api.xxx.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。

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。

参考

Cross-Origin Resource Sharing (CORS)

Fetch

Author: suce
Link: https://haoubox.cn/2021/04/07/浏览器与服务器跨域CORS原理与规则/
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