CORS 是一个 W3C 标准,全称是 ” 跨域资源共享 ”(Cross-origin resource sharing)。
它允许浏览器向跨源服务器,发出 XMLHttpRequest 请求,从而克服了 AJAX 只能同源使用的限制。
本文详细介绍 CORS 的内部机制。
(图片说明:摄于阿联酋艾因(Al Ain)的绿洲公园)
一、简介
CORS 需要浏览器和服务器同时支持。目前,所有浏览器都支持该功能,IE 浏览器不能低于 IE10。
整个 CORS 通信过程,都是浏览器自动完成,不需要用户参与。对于开发者来说,CORS 通信与同源的 AJAX 通信没有差别,代码完全一样。浏览器一旦发现 AJAX 请求跨源,就会自动添加一些附加的头信息,有时还会多出一次附加的请求,但用户不会有感觉。
因此,实现 CORS 通信的关键是服务器。只要服务器实现了 CORS 接口,就可以跨源通信。
二、两种请求
浏览器将 CORS 请求分成两类:简单请求(simple request)和非简单请求(not-so-simple request)。
只要同时满足以下两大条件,就属于简单请求。
(1) 请求方法是以下三种方法之一:
HEAD
GET
POST
(2)HTTP 的头信息不超出以下几种字段:
Accept
Accept-Language
Content-Language
Last-Event-ID
Content-Type:只限于三个值 application/x-www-form-urlencoded、multipart/form-data、text/plain
凡是不同时满足上面两个条件,就属于非简单请求。
浏览器对这两种请求的处理,是不一样的。
三、简单请求
3.1 基本流程
对于简单请求,浏览器直接发出 CORS 请求。具体来说,就是在头信息之中,增加一个 Origin 字段。
下面是一个例子,浏览器发现这次跨源 AJAX 请求是简单请求,就自动在头信息之中,添加一个 Origin 字段。
GET /cors HTTP/1.1
Origin: http://api.bob.com
Host: api.alice.com
Accept-Language: en-US
Connection: keep-alive
User-Agent: Mozilla/5.0…
上面的头信息中,Origin 字段用来说明,本次请求来自哪个源(协议 + 域名 + 端口)。服务器根据这个值,决定是否同意这次请求。
如果 Origin 指定的源,不在许可范围内,服务器会返回一个正常的 HTTP 回应。浏览器发现,这个回应的头信息没有包含 Access-Control-Allow-Origin 字段(详见下文),就知道出错了,从而抛出一个错误,被 XMLHttpRequest 的 onerror 回调函数捕获。注意,这种错误无法通过状态码识别,因为 HTTP 回应的状态码有可能是 200。
如果 Origin 指定的域名在许可范围内,服务器返回的响应,会多出几个头信息字段。
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
上面的头信息之中,有三个与 CORS 请求相关的字段,都以 Access-Control- 开头。
(1)Access-Control-Allow-Origin
该字段是必须的。它的值要么是请求时 Origin 字段的值,要么是一个 *,表示接受任意域名的请求。
(2)Access-Control-Allow-Credentials
该字段可选。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。
(3)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。
3.2 withCredentials 属性
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。
Access-Control-Allow-Credentials: true
另一方面,开发者必须在 AJAX 请求中打开 withCredentials 属性。
var xhr = new XMLHttpRequest();
xhr.withCredentials = true;
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。
xhr.withCredentials = false;
需要注意的是,如果要发送 Cookie,Access-Control-Allow-Origin 就不能设为星号,必须指定明确的、与请求网页一致的域名。同时,Cookie 依然遵循同源政策,只有用服务器域名设置的 Cookie 才会上传,其他域名的 Cookie 并不会上传,且(跨源)原网页代码中的 document.cookie 也无法读取服务器域名下的 Cookie。
四、非简单请求
4.1 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。
var url = ‘http://api.alice.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。
OPTIONS /cors HTTP/1.1
Origin: http://api.bob.com
Access-Control-Request-Method: PUT
Access-Control-Request-Headers: X-Custom-Header
Host: api.alice.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。
4.2 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。
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.bob.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.bob.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。
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。
XMLHttpRequest cannot load http://api.alice.com.
Origin http://api.bob.com is not allowed by Access-Control-Allow-Origin.
服务器回应的其他 CORS 相关字段如下。
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。
(2)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。
(3)Access-Control-Allow-Credentials
该字段与简单请求时的含义相同。
(4)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。
4.3 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。
PUT /cors HTTP/1.1
Origin: http://api.bob.com
Host: api.alice.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。
Access-Control-Allow-Origin: http://api.bob.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。
五、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。
(完)