# CORS 通信

网道（WangDoc.com），互联网文档计划

CORS 是一个 W3C 标准，全称是“跨源资源共享”（Cross-origin resource sharing），或者通俗地称为“跨域资源共享”。它允许浏览器向跨源的服务器，发出`XMLHttpRequest`请求，从而克服了 AJAX 只能同源使用的限制。

## 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。

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 通信与普通的 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，但用户不会有感知。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。

## 两种请求 #

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。一句话，简单请求就是简单的 HTTP 方法与简单的 HTTP 头信息的结合。

这样划分的原因是，表单在历史上一直可以跨源发出请求。简单请求就是表单请求，浏览器沿袭了传统的处理方式，不把行为复杂化，否则开发者可能转而使用表单，规避 CORS 的限制。对于非简单请求，浏览器会采用新的处理方式。

## 简单请求 #

### 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，本次请求来自哪个域（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，浏览器可以把 Cookie 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，不发送该字段即可。

（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个服务器返回的基本字段：`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。

### withCredentials 属性 #

上面说到，CORS 请求默认不包含 Cookie 信息（以及 HTTP 认证信息等），这是为了降低 CSRF 攻击的风险。但是某些场合，服务器可能需要拿到 Cookie，这时需要服务器显式指定`Access-Control-Allow-Credentials`字段，告诉浏览器可以发送 Cookie。

    Access-Control-Allow-Credentials: true

同时，开发者必须在 AJAX 请求中打开`withCredentials`属性。

    var xhr = new XMLHttpRequest();
    xhr.withCredentials = true;

否则，即使服务器要求发送 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，有的浏览器默认将`withCredentials`属性设为`true`。这导致如果省略`withCredentials`设置，这些浏览器可能还是会一起发送 Cookie。这时，可以显式关闭`withCredentials`。

    xhr.withCredentials = false;

需要注意的是，如果服务器要求浏览器发送 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。

## 非简单请求 #

### 预检请求 #

非简单请求是那种对服务器提出特殊要求的请求，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 方法和头信息字段。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。这是为了防止这些新增的请求，对传统的没有 CORS 支持的服务器形成压力，给服务器一个提前拒绝的机会，这样可以防止服务器收到大量`DELETE`和`PUT`请求，这些传统的表单不可能跨源发出的请求。

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`。

### 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

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: *

如果服务器否定了“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，或者明确表示请求不符合条件。

    OPTIONS http://api.bob.com HTTP/1.1
    Status: 200
    Access-Control-Allow-Origin: https://notyourdomain.com
    Access-Control-Allow-Method: POST

上面的服务器回应，`Access-Control-Allow-Origin`字段明确不包括发出请求的`http://api.bob.com`。

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源请求的方法。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。

### 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。

## 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。

## 参考链接 #

- Using CORS, Monsur Hossain
- HTTP access control (CORS), MDN
- CORS, Ryan Miller
- Do You Really Know CORS?, Grzegorz Mirek

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