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浅谈WEB跨域的实现（前端向）

2016-02-03 11:51 309 查看
转自：http://www.tools138.com/create/article/20150220/020026679.html

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（可以参考我的这篇文章）。
SOP要求两个通讯地址的协议、域名、端口号必须相同，否则两个地址的通讯将被浏览器视为不安全的，并被block下来。比如“http页面”和“https页面”属于不同协议；“qq.com”、“www.qq.com”、“a.qq.com”都属于不同域名（或主机）；“a.com”和“a.com:8000”属于不同端口号。这三种情况常规都是无法直接进行通讯的。
我们很容易模拟不同源的环境，用iframe来帮忙即可：

<!DOCTYPE html>
<html>
<head lang="en">
<meta charset="UTF-8">
<title>模拟跨域</title>
</head>
<body>
<iframe src="http://baidu.com"></iframe>
<script>
window.frames[0].onload = function () {
alert("1");
}
</script>
</body>
</html>


上述代码在chrome中会输出blocking信息：



即我们无法监听百度首页文档onload的事件，因为top窗口跟iframe窗体是不同源的。
现代浏览器的确在安全性上下了不少功夫，除了上述提到的默认禁止非同源页面通讯，还新增了CSP（Content Security Policy）报头特性等安全限制功能。不过既然为了用户安全而关闭了一扇窗户，自然也会为开发者开启一扇便利的窗户，要突破SOP的限制，咱还是有不少办法和花样的。



目录
CORS
XDR
HTML5解决方案

1. Cross-document messaging

2. WebSocket
JSONP
iframe形式

1. document.domain

2. location.hash

3. window.name
其它形式

1. 服务器代理

2. flash socket



CORS
同域安全策略CORS（Cross-Origin Resource Sharing）是W3C在05年提出的跨域资源请求机制，它要求当前域（常规为存放资源的服务器）在响应报头添加Access-Control-Allow-Origin标签，从而允许指定域的站点访问当前域上的资源。我们使用node/iojs来模拟一下（不懂node/iojs？不急，先看下我的入门文章）：
服务器端：

require("http").createServer(function(req,res){
//报头添加Access-Control-Allow-Origin标签，值为特定的URL或“*”
//“*”表示允许所有域访问当前域
res.setHeader("Access-Control-Allow-Origin","*");
res.end("OK");
}).listen(1234);


客户端：

<!DOCTYPE html>
<html>
<head lang="en">
<meta charset="UTF-8">
<title>CORS</title>
<script src="jq.js"></script>
</head>
<body>
<div>catching data...</div>
<script>
$.ajax({
url:"http://127.0.0.1:1234/",
success:function(data){
$("div").text(data)
}
})
</script>
</body>
</html>


运行客户端页面后，便能看到div内容成功变为服务端发来的“OK”，实现了两个不同域的页面间的通讯。通过上述代码我们也发现，CORS主要是在服务端上的实现（也不外乎是添加一个报头标签），客户端的实现跟常规的请求没啥出入。
不过CORS默认只支持GET/POST这两种http请求类型，如果要开启PUT/DELETE之类的方式，需要在服务端在添加一个"Access-Control-Allow-Methods"报头标签：
服务端：

require("http").createServer(function(req,res){
res.setHeader("Access-Control-Allow-Origin","http://127.0.0.1");
res.setHeader(
"Access-Control-Allow-Methods",
"PUT, GET, POST, DELETE, HEAD, PATCH"
);
res.end(req.method+" "+req.url);
}).listen(1234);




XDR
恼人的IE8-是不支持上述的CORS滴，不过不走寻常路的巨硬在IE8开始引入了XDR(XDomainRequest)新特性（IE11已经不再支持该特性），它实现了CORS的部分规范，只支持GET/POST形式的请求。另外在协议部分只支持 http 和 https 。
在服务器端，依旧要求在响应报头添加"Access-Control-Allow-Methods"标签（这点跟CORS一致）。
在客户端，DR对象的使用方法与XHR对象非常相似，也是创建一个XDomainRequest的实例，调用open()方法，再调用send()方法。但与XHR对象的open()方法不同，XDR对象的open()方法只接收两个参数：请求的类型和URL，因为所有XDR请求都是异步执行的，不能用它来创建同步请求。
请求返回之后，会触发load事件，相应的数据也会保存在responseText属性中，如下所示：

var xdr = new XDomainRequest();
xdr.onload = function() {
alert(xdr.responseText);
};
xdr.onerror = function() {
alert("一个错误发生了！");
};
xdr.open("get", "http://127.0.0.1:1234/");
xdr.send(null);


由于XDR实在太过时，这里不做太多介绍，了解下即可，更多细节请查阅msdn。



HTML5解决方案
1. Cross-document messaging
在 Cross-document messaging 中，我们可以使用 postMessage 方法和 onmessage 事件来实现不同域之间的通信，其中postMessage用于实时向接收信息的页面发送消息，其语法为：
otherWindow.postMessage(message, targetOrigin);
otherWindow: 对接收信息页面的window的引用。可以是页面中iframe的contentWindow属性；window.open的返回值；通过name或下标从window.frames取到的值。

message: 所要发送的数据，string类型。

targetOrigin: 允许通信的域的url，“*”表示不作限制。
我们可以在父页面中嵌入不同域的子页面（iframe实现，而且常规会把它隐藏掉），在子页面调用 postMessage 方法向父页面发送数据：
父页面（http://localhost:10847/sop/a.html）：

<!DOCTYPE html>
<html>
<head lang="en">
<meta charset="UTF-8">
<title>postMessage</title>
</head>
<body>
<iframe style="display:none;" id="ifr" src="http://127.0.0.1:10847/sop/b.html"></iframe>
<script type="text/javascript">
window.addEventListener('message', function(event){
// 通过origin属性判断消息来源地址
if (event.origin == 'http://127.0.0.1:10847') {
alert(event.data);    // 弹出从子页面post过来的信息
}
}, false);
</script>
</body>
</html>


子页面（http://127.0.0.1:10847/sop/b.html）：

<!DOCTYPE html>
<html>
<head lang="en">
<meta charset="UTF-8">
<title>子页面</title>
</head>
<body>
<script type="text/javascript">
var ifr = window.parent;  //获取父窗体
var targetOrigin = 'http://localhost:10847';  // 若写成 http://127.0.0.1:10847 则将无法执行postMessage
ifr.postMessage('这是传递给a.html的信息', targetOrigin);
</script>
</body>
</html>


执行如下：



关于 Cross-document messaging 的更多细节可参考这篇文档。

2. WebSocket
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技术的一种很棒的实现。
我们先简单看下webSocket在客户端上的api：

var ws = new WebSocket('ws://127.0.0.1:8080/url'); //新建一个WebSocket对象，注意服务器端的协议必须为“ws://”或“wss://”，其中ws开头是普通的websocket连接，wss是安全的websocket连接，类似于https。
ws.onopen = function() {
// 连接被打开时调用
};
ws.onerror = function(e) {
// 在出现错误时调用，例如在连接断掉时
};
ws.onclose = function() {
// 在连接被关闭时调用
};
ws.onmessage = function(msg) {
// 在服务器端向客户端发送消息时调用
// msg.data包含了消息
};
// 这里是如何给服务器端发送一些数据
ws.send('some data');
// 关闭套接口
ws.close();


服务端这块我们继续用node/iojs来编写，并使用socket.io模块辅助，socket.io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（例如替换为Flash
Socket/Comet）。
我们先写服务端，首先我们得在项目根目录下使用npm命令安装好socket.io模块：
npm install socket.io
接着新建服务端脚本（访问地址是http://127.0.0.1:1234/）：

var io = require('socket.io');
var server = require("http").createServer(function(req,res){
res.writeHead(200, { 'Content-type': 'text/html'});
}).listen(1234);

io.listen(server).on('connection', function (client) {
client.on('message', function (msg) { //监听到信息处理
console.log('Message Received: ', msg);
client.send('服务器收到了信息：'+ msg);
});
client.on("disconnect", function() { //断开处理
console.log("Server has disconnected");
})
});


客户端页面（http://localhost:10847/sop/a.html，注意使用了socket.io之后，接口跟原生的不太一样了）：

<!DOCTYPE html>
<html>
<head lang="en">
<meta charset="UTF-8">
<title>socket.io</title>
<script src="jq.js"></script>
<script src="https://cdn.socket.io/socket.io-1.3.4.js"></script>
</head>
<body>
Incoming Chat:
<ul></ul>
<br/>
<input type="text" />
<script>
$(function () {
var iosocket = io.connect('http://127.0.0.1:1234/'),
$ul = $("ul"),
$input = $("input");
iosocket.on('connect', function() {  //接通处理
$ul.append($('<li>连上啦</li>'));

iosocket.on('message', function(message) {  //收到信息处理
$ul.append($('<li></li>').text(message));
});
iosocket.on('disconnect', function() { //断开处理
$ul.append('<li>Disconnected</li>');
});
});

$input.keypress(function (event) {
if (event.which == 13) { //回车
event.preventDefault();
iosocket.send($input.val());
$input.val('');
}
});
});
</script>
</body>
</html>


客户端页面执行效果如下：



WebSocket可以很好地摆脱无状态的http连接，从而很好地处理连接断开、数据错误的情况，不过缺点是兼容性还不够好，但咱可使用上述的socket.io来向下兼容。



JSONP
这个实在用到烂大街了，提起跨域实现，其实最容易想到的就是它。JSONP(JSON with Padding)是JSON的一种“使用模式”，主要是利用script标签不受同源策略限制的特性，向跨域的服务器请求并返回一段JSON数据。
常规前后端会约定好某个JSONP请求的callback名（比如随便起个名字“abc”），服务端返回的JSON数据会被这个callback名包裹起来，进而方便服务器区分收到的请求，也方便客户端区分其收到的响应数据。我们可以利用jQuery轻松实现JSONP：
客户端（访问地址http://localhost:10847/sop/a.html）：

<!DOCTYPE html>
<html>
<head lang="en">
<meta charset="UTF-8">
<title>JSONP</title>
<script src="jq.js"></script>
</head>
<body>
<div></div>
<script>
$.ajax({
url:'http://127.0.0.1:1234/',
dataType:"jsonp", //告知jQ我们走的JSONP形式
jsonpCallback:"abc", //callback名
success:function(data){
console.log(data)
}
});
</script>
</body>
</html>


服务端（访问地址http://127.0.0.1:1234/ ）：

var http = require('http');
var urllib = require('url');

var data = {'name': 'vajoy', 'addr': 'shenzhen'};

http.createServer(function(req, res){
res.writeHead(200, { 'Content-type': 'text/plain'});
var params = urllib.parse(req.url, true);
//console.log(params);
if (params.query && params.query.callback) {
//console.log(params.query.callback);
var str =  params.query.callback + '(' + JSON.stringify(data) + ')';//jsonp
res.end(str);
} else {
res.end(JSON.stringify(data));//普通的json
}
}).listen(1234)


客户端执行结果：



不过JSONP始终是无状态连接，不能获悉连接状态和错误事件，而且只能走GET的形式。



iframe形式
在很久以前的石器时代，对于不支持 XMLHttpRequest 的浏览器的最佳回溯方法之一就是使用IFRAME对象，当然常规只是用它来实现流模式的Comet，而不是解决跨域通信的问题。
使用iframe跨域其实有点剑走偏锋的既视感，也存在一些限制性。下面均来介绍下。
1. document.domain
该方法只适合主域相同但子域不同的情况，比如 a.com 和 www.a.com，我们只需要给这两个页面都加上一句 document.domain = 'a.com' ，就可以在其中一个页面嵌套另一个页面，然后进行窗体间的交互。
为了方便模拟环境，我们修改下hosts文件：
127.0.0.1 a.com

127.0.0.1 www.a.com
这样我们访问 a.com 的时候便能映射到本地了。
页面a.html（访问地址http://a.com:8080/sop/a.html）：

<!DOCTYPE html>
<html>
<head lang="en">
<meta charset="UTF-8">
<title>iframe</title>
<script src="jq.js"></script>
</head>
<body>
<iframe src="http://www.a.com:8080/sop/b.html"></iframe>
<script>
document.domain = 'a.com';
$("iframe").load(function(){
$(this).contents().find("div").text("OK")
})
</script>
</body>
</html>


页面b.html（访问地址http://www.a.com:8080/sop/b.html）：

<!DOCTYPE html>
<html>
<head lang="en">
<meta charset="UTF-8">
<title>b.html</title>
<script src="jq.js"></script>
</head>
<body>
<div></div>
<script>
document.domain = 'a.com';
</script>
</body>
</html>


这时候我们访问a.html会发现b.html里的内容被成功修改：



2. location.hash
location.hash/url hash 是个好东西，在之前我们曾利用avalon前端路由来实现简单的SPA页面（这篇文章），便是助力于location.hash。
利用url地址改变但不刷新页面的特性（在url： http://a.com#hello 中的 '#hello' 就是location.hash，改变hash并不会导致页面刷新，所以可以利用hash值来进行数据传递）和iframe，我们可以实现跨域传递简单信息。
不过这个实现略麻烦，常规我们会想，在a.html下嵌套一个不同域的b.html，然后 a 和 b 互相修改彼此的hash值，也不断监听自己的hash值，从而实现我们的需求。可惜的是，大部分浏览器不允许修改不同域的父窗体的hash值（parent.location.hash），也就是说a虽能修改b的hash值，但反过来由b修改a的hash值却不成立。
为了解除该限制，我们可以在b页面中增加一个和a同域的iframe（c.html）来做代理，这样b可以修改c，而c可以修改a（即修改parent.parent.location.hash，别忘了a和c同域哦）。下面直接模拟这三个页面，做到让b向a传输信息（当然本质上是b向c，c再向a传输）：
a.html（访问地址http://a.com:8080/sop/a.html）：

<!DOCTYPE html>
<html>
<head lang="en">
<meta charset="UTF-8">
<title>iframe</title>
<script src="jq.js"></script>
</head>
<body>
<div></div>
<iframe src="http://www.a.com:8080/sop/b.html" style="display: none;"></iframe>
<script>
var hash = "";
function checkHash() {
var data = location.hash ? location.hash.substring(1) : hash;
if (hash !== data) {
$("div").text('hash变化为：' + data);
hash = data;
}
}
setInterval(checkHash, 2000);
</script>
</body>
</html>


b.html（访问地址http://www.a.com:8080/sop/b.html）：

<!DOCTYPE html>
<html>
<head lang="en">
<meta charset="UTF-8">
<title>b.html</title>
</head>
<body>
<script>
try {  //有的浏览器（Firefox）还是可以直接操作parent.location.hash的
parent.location.hash = 'a=1&b=2';
} catch (e) {
// ie、chrome的安全机制无法修改parent.location.hash
// 所以要利用一个代理iframe
var ifrproxy = document.createElement('iframe');
ifrproxy.style.display = 'none';
ifrproxy.src = 'http://a.com:8080/sop/c.html#a=1&b=2'; //必须跟a.html同域
document.body.appendChild(ifrproxy);
}
</script>
</body>
</html>


c.html（访问地址http://a.com:8080/sop/c.html）：

<!DOCTYPE html>
<html>
<head lang="en">
<meta charset="UTF-8">
<title>c.html</title>
<script src="jq.js"></script>
</head>
<body>
<script>
//因为parent.parent和自身属于同一个域，所以可以改变其location.hash的值
parent.parent.location.hash = self.location.hash.substring(1);
</script>
</body>
</html>


访问a.html后，效果如下：



成功传递了数据“a=1&b=2”。该方法优点是兼容较好，缺点却显而易见——可传递的数据类型、长度均受限，数据还是直接显示在url上的，不够安全。另外其实现也较麻烦，还要搞setInterval不断监听，跟轮询没区别了。

3. window.name
window.name 的美妙之处在于，窗体的name值在页面跳转后依旧存在、保持原值（即使跳转的页面不同域），并且可以支持非常长的 name 值（2MB）。
如果我们在a页面需要和不同域的b页面通信，我们可以现在a页面嵌入b页面，待b页面有数据要传递时，把数据附加到b页面窗口的window.name上，然后把窗口跳转到一个和a页面同域的c页面，这样a就能轻松获取到内嵌窗体（地址已由跨域的b变为同域的c）的window.name了（如果需要，获取到数据后再把c跳转到b，并重复循环前面的步骤，同时a页面以setInterval的形式来达到轮询的效果）。我们继续模拟这三个页面：
a.html（访问地址http://a.com:8080/sop/a.html）：

<!DOCTYPE html>
<html>
<head lang="en">
<meta charset="UTF-8">
<title>window.name</title>
<script src="jq.js"></script>
</head>
<body>
<div></div>
<iframe src="http://www.a.com:8080/sop/b.html" style="display: none;"></iframe>
<script>
varifr = window.frames[0],
loc = "",
data = "";
function checkData(){
loc = ifr.location;
if(loc.host){ //获取到了，说明iframe已转到同域的c页面
if(ifr.name !== data){ //说明有新数据
data = ifr.name;
$("div").text(JSON.parse(data).name);
ifr.location = "http://www.a.com:8080/sop/b.html"; //数据收到后重回b页面接收新数据
}
}else return;
}

setInterval(checkData,2000); //每2秒轮询一次

</script>
</body>
</html>


b.html（访问地址http://www.a.com:8080/sop/b.html）：

<!DOCTYPE html>
<html>
<head lang="en">
<meta charset="UTF-8">
<title>b.html</title>
</head>
<body>
<script>
window.name = '{"name":"vajoy","addr":"shenzhen"}';
location = "http://a.com:8080/sop/c.html"; //跳转到和a同域的c页面
</script>
</body>
</html>


c.html页面啥都不用写，纯粹一个空的html即可，毕竟只是一个代理页面罢了。
我们访问a页面，会成功收到来自不同域b的数据：





其它形式
1. 服务器代理
页面直接向同域的服务端发请求，服务端进行跨域处理或爬虫后，再把数据返回给客户端页面。依旧用node/iojs来模拟服务端，下面的代码来自木的树的文章：
客户端：





<!doctype html>
<html>
<head>
<meta charset="utf-8">
<meta name="viewport" content="initial-scale=1, maximum-scale=1,user-scalable=no">
<title>proxy_test</title>

<script>
var f = function(data){
alert(data.name);
}
var xhr = new XMLHttpRequest();
xhr.onload = function(){
alert(xhr.responseText);
};
xhr.open('POST', 'http://localhost:8888/proxy?http://geocode.arcgis.com/arcgis/rest/services/World/GeocodeServer', true);
xhr.send("f=json");
</script>
</head>

<body>
</body>
</html>


View Code
服务端：





var proxyUrl = "";
if (req.url.indexOf('?') > -1) {
proxyUrl = req.url.substr(req.url.indexOf('?') + 1);
console.log(proxyUrl);
}
if (req.method === 'GET') {
request.get(proxyUrl).pipe(res);
} else if (req.method === 'POST') {
var post = '';     //定义了一个post变量，用于暂存请求体的信息

req.on('data', function(chunk){    //通过req的data事件监听函数，每当接受到请求体的数据，就累加到post变量中
post += chunk;
});

req.on('end', function(){    //在end事件触发后，通过querystring.parse将post解析为真正的POST请求格式，然后向客户端返回。
post = qs.parse(post);
request({
method: 'POST',
url: proxyUrl,
form: post
}).pipe(res);
});
}


View Code

2. flash socket
其实在前面介绍socket.io的时候就有提到，在不兼容WebSocket的浏览器下，socket.io会以flash socket或Comet的形式来兼容，而flash socket是支持跨域通信的形式，跟WebSocket一样走的TCP/IP套接字协议。具体的实现可参考Adobe官方文档，本文不赘述。
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