Web前端常见的跨域(cross-origin)解决方案

2020/05/12 Cross-origin Front-end

这篇文章是对Web前端开发常见的跨域问题的各种解决方案的一个简单概括,用一些实例来说明跨域策略。在前端开发中,跨域问题是很常见的问题之一,所以在这里做了个总结,可以当成Handbook来用。

本文参考了前端常见跨域解决方案(全)

什么是跨域?

跨域是指一个域下的文档或脚本试图去请求另一个域下的资源,这里跨域是广义的。一般来说,广义的跨域有常见的以下几种:

  • 资源跳转:A链接、重定向、表单提交。
  • 资源嵌入:<link><script><img><frame>等DOM标签,还有样式中background:url()@font-face()等文件外链。
  • 脚本请求:Javascript脚本发起的ajax请求、DOM和JS对象的跨域操作等。

其实我们通常所说的跨域是狭义的,是由浏览器同源策略限制的一类请求场景。

什么是同源策略?

同源策略/SOP(Same origin policy)是一种约定,它是浏览器最核心也最基本的安全功能,如果缺少了同源策略,浏览器很容易受到XSS、CSFR等攻击。所谓同源是指“协议+域名+端口”三者相同,即便两个不同的域名指向同一个ip地址,也非同源。同源策略限制以下几种行为:

  • Cookie、LocalStorage和IndexDB无法读取。
  • DOM和JS对象无法获得。
  • AJAX请求不能发送。

常见跨域场景有如下情况:

URL 说明 是否允许通信
http://www.domain.com/a.js
http://www.domain.com/b.js
http://www.domain.com/lab/c.js
同一域名,不同文件或路径 允许
http://www.domain.com:8000/a.js
http://www.domain.com/b.js
同一域名,不同端口 不允许
http://www.domain.com/a.js
https://www.domain.com/b.js
同一域名,不同协议 不允许
http://www.domain.com/a.js
http://192.168.4.12/b.js
域名和域名对应相同ip 不允许
http://www.domain.com/a.js
http://x.domain.com/b.js
http://domain.com/c.js
主域相同,子域不同 不允许
http://www.domain1.com/a.js
http://www.domain2.com/b.js
不同域名 不允许

跨域解决方案

一般常见的跨域解决方案有以下几种:

  • 通过jsonp跨域
  • document.domain + iframe跨域
  • location.hash + iframe跨域
  • window.name + iframe跨域
  • postMessage跨域
  • 跨域资源共享(CORS)
  • Nginx代理跨域
  • Nodejs中间件代理跨域
  • WebSocket协议跨域

通过jsonp跨域

通常为了减轻Web服务器的负载,我们把js、css,img等静态资源分离到另一台独立域名的服务器上,在HTML页面中再通过相应的标签从不同域名下加载静态资源,而被浏览器允许,基于此原理,我们可以通过动态创建<script>,再请求一个带参网址实现跨域通信,即JSONP方法。这种方法的缺点也很明显:只能实现GET这一种请求。

前端实现

  • 原生实现:

      <script>
          var script = document.createElement('script');
          script.type = 'text/javascript';
    
          // 传参一个回调函数名给后端,方便后端返回时执行这个在前端定义的回调函数
          script.src = 'http://www.domain2.com:8080/login?user=admin&callback=handleCallback';
          document.head.appendChild(script);
    
          // 回调执行函数
          function handleCallback(res) {
              alert(JSON.stringify(res));
          }
      </script>
    

    服务端返回如下(返回时即执行全局函数):

      handleCallback({"status": true, "user": "admin"})
    
  • jQuery AJAX:

      $.ajax({
          url: 'http://www.domain2.com:8080/login',
          type: 'get',
          dataType: 'jsonp',  // 请求方式为jsonp
          jsonpCallback: "handleCallback",    // 自定义回调函数名
          data: {}
      });
    

后端实现(以Nodejs为例)

var querystring = require('querystring');
var http = require('http');
var server = http.createServer();

server.on('request', function(req, res) {
    var params = qs.parse(req.url.split('?')[1]);
    var fn = params.callback;

    // jsonp返回设置
    res.writeHead(200, { 'Content-Type': 'text/javascript' });
    res.write(fn + '(' + JSON.stringify(params) + ')');

    res.end();
});

server.listen('8080');
console.log('Server is running at port 8080...');

Document.domain + iframe跨域

此方案仅限主域相同,子域不同的跨域应用场景。实现原理:两个页面都通过js强制设置document.domain为基础主域,就实现了同域。

  • 父窗口:(http://www.domain.com/a.html)
<iframe id="iframe" src="http://child.domain.com/b.html"></iframe>
<script>
    document.domain = 'domain.com';
    var user = 'admin';
</script>
  • 子窗口:(http://child.domain.com/b.html)
<script>
    document.domain = 'domain.com';
    // 获取父窗口中变量
    alert('Get data from parent: ' + window.parent.user);
</script>

location.hash + iframe跨域

实现原理: a希望与b跨域相互通信,通过中间页c来实现。 三个页面,不同域之间利用iframelocation.hash传值,相同域之间直接js访问来通信。具体实现:A域 -> B域 -> A域,a与b不同域只能通过hash值单向通信,b与c也不同域也只能单向通信,但c与a同域,所以c可通过parent.parent访问a页面所有对象。

  • a.html:(http://www.domain1.com/a.html)

      <iframe id="iframe" src="http://www.domain2.com/b.html" style="display:none;"></iframe>
      <script>
          var iframe = document.getElementById('iframe');
    
          // 向b.html传hash值
          setTimeout(function() {
              iframe.src = iframe.src + '#user=admin';
          }, 1000);
            
          // 开放给同域c.html的回调方法
          function onCallback(res) {
              alert('data from c.html ---> ' + res);
          }
      </script>
    
  • b.html:(http://www.domain2.com/b.html)

      <iframe id="iframe" src="http://www.domain1.com/c.html" style="display:none;"></iframe>
      <script>
          var iframe = document.getElementById('iframe');
    
          // 监听a.html传来的hash值,再传给c.html
          window.onhashchange = function () {
              iframe.src = iframe.src + location.hash;
          };
      </script>
      3.)c.html:(http://www.domain1.com/c.html)
    
      <script>
          // 监听b.html传来的hash值
          window.onhashchange = function () {
              // 再通过操作同域a.html的js回调,将结果传回
              window.parent.parent.onCallback('hello: ' + location.hash.replace('#user=', ''));
          };
      </script>
    

window.name + iframe跨域

window.name属性的独特之处:name值在不同的页面(甚至不同域名)加载后依旧存在,并且可以支持非常长的name值(2MB)。

  • a.html:(http://www.domain1.com/a.html)

      var proxy = function(url, callback) {
          var state = 0;
          var iframe = document.createElement('iframe');
    
          // 加载跨域页面
          iframe.src = url;
    
          // onload事件会触发2次,第1次加载跨域页,并留存数据于window.name
          iframe.onload = function() {
              if (state === 1) {
                  // 第2次onload(同域proxy页)成功后,读取同域window.name中数据
                  callback(iframe.contentWindow.name);
                  destoryFrame();
    
              } else if (state === 0) {
                  // 第1次onload(跨域页)成功后,切换到同域代理页面
                  iframe.contentWindow.location = 'http://www.domain1.com/proxy.html';
                  state = 1;
              }
          };
    
          document.body.appendChild(iframe);
    
          // 获取数据以后销毁这个iframe,释放内存;这也保证了安全(不被其他域frame js访问)
          function destoryFrame() {
              iframe.contentWindow.document.write('');
              iframe.contentWindow.close();
              document.body.removeChild(iframe);
          }
      };
    
      // 请求跨域b页面数据
      proxy('http://www.domain2.com/b.html', function(data){
          alert(data);
      });
    
  • proxy.html:(http://www.domain1.com/proxy.html
    中间代理页,与a.html同域,内容为空即可。

  • b.html:(http://www.domain2.com/b.html)

      <script>
          window.name = 'This is domain2 data!';
      </script>
    

总结:通过iframesrc属性由外域转向本地域,跨域数据即由iframewindow.name从外域传递到本地域。这个就巧妙地绕过了浏览器的跨域访问限制,但同时它又是安全操作。

postMessage跨域

postMessage是HTML5XMLHttpRequest中的API,且是为数不多可以跨域操作的window属性之一,它可用于解决以下方面的问题:

  • 页面和其打开的新窗口的数据传递
  • 多窗口之间消息传递
  • 页面与嵌套的iframe消息传递
  • 上面三个场景的跨域数据传递

postMessage(data, origin)方法接受两个参数:

  • data: html5规范支持任意基本类型或可复制的对象,但部分浏览器只支持字符串,所以传参时最好用JSON.stringify()序列化。
  • origin: 协议+主机+端口号,也可以设置为”*“,表示可以传递给任意窗口,如果要指定和当前窗口同源的话设置为”/”。

使用实例如下:

  • a.html:(http://www.domain1.com/a.html)

      <iframe id="iframe" src="http://www.domain2.com/b.html" style="display:none;"></iframe>
      <script>       
          var iframe = document.getElementById('iframe');
          iframe.onload = function() {
              var data = {
                  name: 'aym'
              };
              // 向domain2传送跨域数据
              iframe.contentWindow.postMessage(JSON.stringify(data), 'http://www.domain2.com');
          };
    
          // 接受domain2返回数据
          window.addEventListener('message', function(e) {
              alert('data from domain2 ---> ' + e.data);
          }, false);
      </script>
    
  • b.html:(http://www.domain2.com/b.html)

      <script>
          // 接收domain1的数据
          window.addEventListener('message', function(e) {
              alert('data from domain1 ---> ' + e.data);
    
              var data = JSON.parse(e.data);
              if (data) {
                  data.number = 16;
    
                  // 处理后再发回domain1
                  window.parent.postMessage(JSON.stringify(data), 'http://www.domain1.com');
              }
          }, false);
      </script>
    

跨域资源共享(CORS)

普通跨域请求只需要服务端设置Access-Control-Allow-Origin即可,前端无须设置;若要带Cookie请求则前后端都需要设置。
需注意的是:由于同源策略的限制,所读取的Cookie为跨域请求接口所在域的Cookie,而非当前页的。如果想实现当前页Cookie的写入,可参考下文:

  • Nginx反向代理中设置proxy_cookie_domain
  • NodeJs中间件代理中cookieDomainRewrite参数的设置。

目前所有浏览器都支持该功能(IE8+:IE8/9需要使用XDomainRequest对象来支持CORS),CORS也已经成为主流的跨域解决方案。

前端设置

  • 原生AJAX,实例如下:

      var xhr = new XMLHttpRequest(); // IE8/9需用window.XDomainRequest兼容
    
      // 前端设置是否带cookie
      xhr.withCredentials = true;
    
      xhr.open('post', 'http://www.domain2.com:8080/login', true);
      xhr.setRequestHeader('Content-Type', 'application/x-www-form-urlencoded');
      xhr.send('user=admin');
    
      xhr.onreadystatechange = function() {
          if (xhr.readyState == 4 && xhr.status == 200) {
              alert(xhr.responseText);
          }
      };
    
  • jQuery AJAX,实例如下:

      $.ajax({
          ...
      xhrFields: {
          withCredentials: true    // 前端设置是否带cookie
      },
      crossDomain: true,   // 会让请求头中包含跨域的额外信息,但不会含cookie
          ...
      });
    

后端设置

若后端设置成功,前端浏览器控制台则不会出现跨域报错信息,反之,说明没有设置成功。

  • Java后台:

      /*
      * 导入包:import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
      * 接口参数中定义:HttpServletResponse response
      */
    
      // 允许跨域访问的域名:若有端口需写全(协议+域名+端口),若没有端口末尾不用加'/'
      response.setHeader("Access-Control-Allow-Origin", "http://www.domain1.com"); 
    
      // 允许前端带认证cookie:启用此项后,上面的域名不能为'*',必须指定具体的域名,否则浏览器会提示
      response.setHeader("Access-Control-Allow-Credentials", "true"); 
    
      // 提示OPTIONS预检时,后端需要设置的两个常用自定义头
      response.setHeader("Access-Control-Allow-Headers", "Content-Type,X-Requested-With");
    
  • Nodejs后台示例:

      var http = require('http');
      var server = http.createServer();
      var qs = require('querystring');
    
      server.on('request', function(req, res) {
          var postData = '';
    
          // 数据块接收中
          req.addListener('data', function(chunk) {
              postData += chunk;
          });
    
          // 数据接收完毕
          req.addListener('end', function() {
              postData = qs.parse(postData);
    
              // 跨域后台设置
              res.writeHead(200, {
                  'Access-Control-Allow-Credentials': 'true',     // 后端允许发送Cookie
                  'Access-Control-Allow-Origin': 'http://www.domain1.com',    // 允许访问的域(协议+域名+端口)
                  /* 
                  * 此处设置的cookie还是domain2的而非domain1,因为后端也不能跨域写cookie(nginx反向代理可以实现),
                  * 但只要domain2中写入一次cookie认证,后面的跨域接口都能从domain2中获取cookie,从而实现所有的接口都能跨域访问
                  */
                  'Set-Cookie': 'l=a123456;Path=/;Domain=www.domain2.com;HttpOnly'  // HttpOnly的作用是让js无法读取cookie
              });
    
              res.write(JSON.stringify(postData));
              res.end();
          });
      });
    
      server.listen('8080');
      console.log('Server is running at port 8080...');
    

Nginx代理跨域

Nginx配置解决iconfont跨域

浏览器跨域访问js、css、img等常规静态资源被同源策略许可,但iconfont字体文件(eot|otf|ttf|woff|svg)例外,此时可在Nginx的静态资源服务器中加入以下配置。

location / {
  add_header Access-Control-Allow-Origin *;
}

nginx反向代理接口跨域

必须要记住的是同源策略是浏览器的安全策略,不是HTTP协议的一部分。服务器端调用HTTP接口只是使用HTTP协议,不会执行JS脚本,不需要同源策略,也就不存在跨越问题。
所以,通过Nginx配置一个代理服务器(域名与domain1相同,端口不同)做跳板机,反向代理访问domain2接口,并且可以顺便修改Cookie中domain信息,方便当前域Cookie写入,实现跨域登录。

Nginx具体配置如下:

#proxy服务器
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里域名
        index  index.html index.htm;

        # 当用webpack-dev-server等中间件代理接口访问nignx时,此时无浏览器参与,故没有同源限制,下面的跨域配置可不启用
        add_header Access-Control-Allow-Origin http://www.domain1.com;  #当前端只跨域不带cookie时,可为*
        add_header Access-Control-Allow-Credentials true;
    }
}

则前端代码如下:

var xhr = new XMLHttpRequest();

// 前端开关:浏览器是否读写cookie
xhr.withCredentials = true;

// 访问nginx中的代理服务器
xhr.open('get', 'http://www.domain1.com:81/?user=admin', true);
xhr.send();

后端代码如下(以Nodejs为例):

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));

    // 向前台写cookie
    res.writeHead(200, {
        'Set-Cookie': 'l=a123456;Path=/;Domain=www.domain2.com;HttpOnly'   // HttpOnly:脚本无法读取
    });

    res.write(JSON.stringify(params));
    res.end();
});

server.listen('8080');
console.log('Server is running at port 8080...');

Nodejs中间件代理跨域

Node中间件实现跨域代理,原理大致与Nginx相同,都是通过启一个代理服务器,实现数据的转发,也可以通过设置cookieDomainRewrite参数修改响应头中Cookie中域名,实现当前域的Cookie写入,方便接口登录认证。
在Node中,通用的跨域策略(2次跨域,非Vue框架)的一般思路是:利用node + express + http-proxy-middleware搭建一个proxy服务器。

前端代码实例如下:

var xhr = new XMLHttpRequest();

// 前端开关:浏览器是否读写cookie
xhr.withCredentials = true;

// 访问http-proxy-middleware代理服务器
xhr.open('get', 'http://www.domain1.com:3000/login?user=admin', true);
xhr.send();

中间件服务器的实例代码如下:

var express = require('express');
var proxy = require('http-proxy-middleware');
var app = express();

app.use('/', proxy({
    // 代理跨域目标接口
    target: 'http://www.domain2.com:8080',
    changeOrigin: true,

    // 修改响应头信息,实现跨域并允许带cookie
    onProxyRes: function(proxyRes, req, res) {
        res.header('Access-Control-Allow-Origin', 'http://www.domain1.com');
        res.header('Access-Control-Allow-Credentials', 'true');
    },

    // 修改响应信息中的cookie域名
    cookieDomainRewrite: 'www.domain1.com'  // 可以为false,表示不修改
}));

app.listen(3000);
console.log('Proxy server is listen at port 3000...');

后端实例代码(以Nodeje为例)和Nginx的后端代码实例相同。

WebSocket协议跨域

WebSocket Protocol是HTML5一种新的协议。它实现了浏览器与服务器全双工通信,同时允许跨域通讯,是server push技术的一种很好的实现。 原生WebSocket API使用起来不太方便,我们使用Socket.io,它很好地封装了webSocket接口,提供了更简单、灵活的接口,也对不支持webSocket的浏览器提供了向下兼容。

前端代码实例代码如下:

<div>user input:<input type="text"></div>
<script src="https://cdn.bootcss.com/socket.io/2.2.0/socket.io.js"></script>
<script>
var socket = io('http://www.domain2.com:8080');

// 连接成功处理
socket.on('connect', function() {
    // 监听服务端消息
    socket.on('message', function(msg) {
        console.log('data from server: ---> ' + msg); 
    });

    // 监听服务端关闭
    socket.on('disconnect', function() { 
        console.log('Server socket has closed.'); 
    });
});

document.getElementsByTagName('input')[0].onblur = function() {
    socket.send(this.value);
};
</script>

后端实例代码如下(以Nodejs为例,实现socket后台):

var http = require('http');
var socket = require('socket.io');

// 启http服务
var server = http.createServer(function(req, res) {
    res.writeHead(200, {
        'Content-type': 'text/html'
    });
    res.end();
});

server.listen('8080');
console.log('Server is running at port 8080...');

// 监听socket连接
socket.listen(server).on('connection', function(client) {
    // 接收信息
    client.on('message', function(msg) {
        client.send('hello:' + msg);
        console.log('data from client: ---> ' + msg);
    });

    // 断开处理
    client.on('disconnect', function() {
        console.log('Client socket has closed.'); 
    });
});

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