利用CORS实现跨域请求

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跨域请求一直是网页编程中的一个难题，在过去，绝大多数人都倾向于使用JSONP来解决这一问题。不过现在，我们可以考虑一下W3C中一项新的特性——CORS（Cross-Origin Resource Sharing）了。

本文的所有代码均来自http://www.html5rocks.com/en/tutorials/cors/，如果您对其中的任何技术细节存在疑问，请以原文为准。

客户端

创建XmlHttpRequest对象

对于CORS，Chrome、FireFox以及Safari，需要使用XmlHttpRequest2对象；而对于IE，则需要使用XDomainRequest；Opera目前还不支持这一特性，但很快就会支持。

因此，在对象的创建上，我们不得不首先针对不同的浏览器而进行一下预处理：

function createCORSRequest(method, url) {
  var xhr = new XMLHttpRequest();
  if ("withCredentials" in xhr) {

    // "withCredentials"属性是XMLHTTPRequest2中独有的
    xhr.open(method, url, true);

  } else if (typeof XDomainRequest != "undefined") {

    // 检测是否XDomainRequest可用
    xhr = new XDomainRequest();
    xhr.open(method, url);

  } else {

    // 看起来CORS根本不被支持
    xhr = null;

  }
  return xhr;
}

var xhr = createCORSRequest('GET', url);
if (!xhr) {
  throw new Error('CORS not supported');
}

事件处理

原先的XmlHttpRequest对象仅仅只有一个事件——onreadystatechange，用以通知所有的事件，而现在，我们除了这个事件之外又多了很多新的。

事件 说明
onloadstart* 当请求发生时触发
onprogress 读取及发送数据时触发
onabort* 当请求被中止时触发，如使用abort()方法
onerror 当请求失败时触发
onload 当请求成功时触发
ontimeout 当调用者设定的超时时间已过而仍未成功时触发
onloadend* 请求结束时触发（无论成功与否）

注：带星号的表示IE的XDomainRequest仍不支持。
数据来自http://www.w3.org/TR/XMLHttpRequest2/#events。

绝大多数情况下，我们只需要和onload及onerror打交道，就像下面这样：

xhr.onload = function() {
 var responseText = xhr.responseText;
 console.log(responseText);
 // 继续其它代码
};

xhr.onerror = function() {
  console.log('There was an error!');
};

这儿有一点小异样。尽管我们可以通过onerror得知请求发生了错误，但在事件处理时，我们无法从代码上获知失败的任何原因。比如，FireFox在失败时将responseText置空并返回一个0值作为状态，这当中并不包含任何错误的具体情况。

withCredentials

标准的CORS请求不对cookies做任何事情，既不发送也不改变。如果希望改变这一情况，就需要将withCredentials设置为true。

xhr.withCredentials = true;

另外，服务端在处理这一请求时，也需要将Access-Control-Allow-Credentials设置为true。这一点我们稍后来说。

withCredentials属性使得请求包含了远程域的所有cookies，但值得注意的是，这些cookies仍旧遵守“同域”的准则，因此从代码上你并不能从document.cookies或者回应HTTP头当中进行读取。

发送请求

请求通过一个简单的send()方法进行发送，如果请求当中需要包含任何内容，也只需要将其作为一个参数传递给send()即可。一旦服务端配置OK，那么你将只需要处理后续的onload事件，这正像我们平时所熟悉的XHR一样。

来看一段完整的小代码：

// 创建XHR对象
function createCORSRequest(method, url) {
  var xhr = new XMLHttpRequest();
  if ("withCredentials" in xhr) {
    // 针对Chrome/Safari/Firefox.
    xhr.open(method, url, true);
  } else if (typeof XDomainRequest != "undefined") {
    // 针对IE
    xhr = new XDomainRequest();
    xhr.open(method, url);
  } else {
    // 不支持CORS
    xhr = null;
  }
  return xhr;
}

// 辅助函数，用于解析返回的内容
function getTitle(text) {
  return text.match('(.*)?')[1];
}

// 发送CORS请求
function makeCorsRequest() {
  // bibliographica.org是支持CORS的
  var url = 'http://bibliographica.org/';

  var xhr = createCORSRequest('GET', url);
  if (!xhr) {
    alert('CORS not supported');
    return;
  }

  // 回应处理
  xhr.onload = function() {
    var text = xhr.responseText;
    var title = getTitle(text);
    alert('Response from CORS request to ' + url + ': ' + title);
  };

  xhr.onerror = function() {
    alert('Woops, there was an error making the request.');
  };

  xhr.send();
}

服务端

一个CORS请求可能包含多个HTTP头，甚至有多个请求实际发送，这对于客户端的开发者来说通常是透明的。因为浏览器已经负责实现了CORS最关键的部分；但是服务端的后台脚本则需要我们自己进行处理，因此我们还需要了解到服务端到底从浏览器那里收到了怎样的内容。

先来看看流程图吧。

CORS流程图

CORS分类

CORS可以分成两种：

  • 简单请求
  • 复杂请求

一个简单的请求大致如下：

  • HTTP方法是下列之一
    • HEAD
    • GET
    • POST
  • HTTP头包含
    • Accept
    • Accept-Language
    • Content-Language
    • Last-Event-ID
    • Content-Type，但仅能是下列之一
      • application/x-www-form-urlencoded
      • multipart/form-data
      • text/plain

任何一个不满足上述要求的请求，即被认为是复杂请求。一个复杂请求不仅有包含通信内容的请求，同时也包含预请求（preflight request）。

简单请求

为了搞清楚复杂请求与简单请求有何区别，我们首先来看看简单请求是怎样处理的。

JavaScript：

var url = 'http://alice.com/cors';
var xhr = createCORSRequest('GET', url);
xhr.send();

HTTP请求：

GET /cors HTTP/1.1
Origin: http://api.alice.com
Host: api.bob.com
Accept-Language: en-US
Connection: keep-alive
User-Agent: Mozilla/5.0...

简单请求的发送从代码上来看和普通的XHR没太大区别，但是HTTP头当中要求总是包含一个域（Origin）的信息。该域包含协议名、地址以及一个可选的端口。不过这一项实际上由浏览器代为发送，并不是开发者代码可以触及到的。

HTTP回应：

Access-Control-Allow-Origin: http://api.bob.com
Access-Control-Allow-Credentials: true
Access-Control-Expose-Headers: FooBar
Content-Type: text/html; charset=utf-8

在回应中，COR相关的项目全都是以“Access-Control-”作为前缀的，其意义分列如下：

  • Access-Control-Allow-Origin（必含）- 不可省略，否则请求按失败处理。该项控制数据的可见范围，如果希望数据对任何人都可见，可以填写“*”。
  • Access-Control-Allow-Credentials（可选） – 该项标志着请求当中是否包含cookies信息，只有一个可选值：true（必为小写）。如果不包含cookies，请略去该项，而不是填写false。这一项与XmlHttpRequest2对象当中的withCredentials属性应保持一致，即withCredentials为true时该项也为true；withCredentials为false时，省略该项不写。反之则导致请求失败。
  • Access-Control-Expose-Headers（可选） – 该项确定XmlHttpRequest2对象当中getResponseHeader()方法所能获得的额外信息。通常情况下，getResponseHeader()方法只能获得如下的信息：
    • Cache-Control
    • Content-Language
    • Content-Type
    • Expires
    • Last-Modified
    • Pragma

    当你需要访问额外的信息时，就需要在这一项当中填写并以逗号进行分隔。不过目前浏览器对这一项的实现仍然有一些问题，具体请见文尾的BUG一节。

复杂请求

如果仅仅是简单请求，那么即便不用CORS也没有什么大不了，但CORS的复杂请求就令CORS显得更加有用了。简单来说，任何不满足上述简单请求要求的请求，都属于复杂请求。比如说你需要发送PUT、DELETE等HTTP动作，或者发送Content-Type: application/json的内容。

复杂请求表面上看起来和简单请求使用上差不多，但实际上浏览器发送了不止一个请求。其中最先发送的是一种“预请求”，此时作为服务端，也需要返回“预回应”作为响应。预请求实际上是对服务端的一种权限请求，只有当预请求成功返回，实际请求才开始执行。

JavaScript：

var url = 'http://alice.com/cors';
var xhr = createCORSRequest('PUT', url);
xhr.setRequestHeader(
    'X-Custom-Header', 'value');
xhr.send();

预请求：

OPTIONS /cors HTTP/1.1
Origin: http://api.alice.com
Access-Control-Request-Method: PUT
Access-Control-Request-Headers: X-Custom-Header
Host: api.bob.com
Accept-Language: en-US
Connection: keep-alive
User-Agent: Mozilla/5.0...

预请求以OPTIONS形式发送，当中同样包含域，并且还包含了两项CORS特有的内容：

  • Access-Control-Request-Method – 该项内容是实际请求的种类，可以是GET、POST之类的简单请求，也可以是PUT、DELETE等等。
  • Access-Control-Request-Headers – 该项是一个以逗号分隔的列表，当中是复杂请求所使用的头部。

显而易见，这个预请求实际上就是在为之后的实际请求发送一个权限请求，在预回应返回的内容当中，服务端应当对这两项进行回复，以让浏览器确定请求是否能够成功完成。例如，刚才的预请求可能获得服务端如下的回应：

Access-Control-Allow-Origin: http://api.bob.com
Access-Control-Allow-Methods: GET, POST, PUT
Access-Control-Allow-Headers: X-Custom-Header
Content-Type: text/html; charset=utf-8

来看看预回应当中可能的项目：

  • Access-Control-Allow-Origin（必含） – 和简单请求一样的，必须包含一个域。
  • Access-Control-Allow-Methods（必含） – 这是对预请求当中Access-Control-Request-Method的回复，这一回复将是一个以逗号分隔的列表。尽管客户端或许只请求某一方法，但服务端仍然可以返回所有允许的方法，以便客户端将其缓存。
  • Access-Control-Allow-Headers（当预请求中包含Access-Control-Request-Headers时必须包含） – 这是对预请求当中Access-Control-Request-Headers的回复，和上面一样是以逗号分隔的列表，可以返回所有支持的头部。
  • Access-Control-Allow-Credentials（可选） – 和简单请求当中作用相同。
  • Access-Control-Max-Age（可选） – 以秒为单位的缓存时间。预请求的的发送并非免费午餐，允许时应当尽可能缓存。

一旦预回应如期而至，所请求的权限也都已满足，则实际请求开始发送。

实际请求：

PUT /cors HTTP/1.1
Origin: http://api.alice.com
Host: api.bob.com
X-Custom-Header: value
Accept-Language: en-US
Connection: keep-alive
User-Agent: Mozilla/5.0...

实际回应：

Access-Control-Allow-Origin: http://api.bob.com
Content-Type: text/html; charset=utf-8

如果预请求所要求的权限服务端不允许，那么服务端可以直接返回一个普通的HTTP回应，比如：

// ERROR - No CORS headers, this is an invalid request!
Content-Type: text/html; charset=utf-8

这样的返回因为不符合客户端的需求，因而客户端会直接将请求以失败计，虽然不是很美气，不过正符合我们的实际。此时如果客户端的onerror事件有监听函数，那么将会触发，而浏览器的console窗口也会输出：

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

不过很可惜，浏览器并不会给出详细的错误情况，仅仅是告知我们出错而已。

安全问题

跨域请求始终是网页安全中一个比较头疼的问题，CORS提供了一种跨域请求方案，但没有为安全访问提供足够的保障机制，如果你需要信息的绝对安全，不要依赖CORS当中的权限制度，应当使用更多其它的措施来保障，比如OAuth2。

已知问题

CORS是W3C中一项较“新”的方案，以至于各大网页解析引擎还没有对其进行完美的实现。下面是截至2011年11月13日时的已知问题：

  • getAllResponseHeaders()方法无法获取Access-Control-Expose-Headers当中要求的信息。在Chrome/Safari当中，仅仅只有简单的头部能够读取，其他无法获取；在FireFox当中，无法获得任何信息。（FireFox Bugzilla/Webkit Bugzilla）
  • 在Safari当中，使用GET、POST方法的复杂请求发送时没有发送预请求的环节。
  • onerror触发时statusText获取不到任何内容。
  • Opera截至11.60仍旧不支持CORS，但在12当中会支持（Opera Core Concerns – CORS goes mainline）。

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富有激情的前端工程师，专注GUI开发。

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