1. 摘要

本文讲解跨源资源共享（CORS）的定义，使用场景，交互机制和消息格式。

2. 内容

2.1 跨源资源共享（CORS）定义

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只能同源同源使用的限制。

2.2. 跨源资源共享（CORS）使用场景

这份 cross-origin sharing standard 允许在下列场景中使用跨站点 HTTP 请求：

前文提到的由 XMLHttpRequest 或 Fetch APIs 发起的跨源 HTTP 请求。
Web 字体 (CSS 中通过 @font-face 使用跨源字体资源)，因此，网站就可以发布 TrueType 字体资源，并只允许已授权网站进行跨站调用。
WebGL 贴图
使用 drawImage 将 Images/video 画面绘制到 canvas。
来自图像的 CSS 图形

如果你需要兼容IE低版本浏览器，无疑，JSONP。
如果你需要对服务端资源进行写操作，无疑，CORS。

2.3 跨域方案JSONP与CORS的各自优缺点

1、JSONP（json with padding 填充式json），利用了使用src引用静态资源时不受跨域限制的机制。主要在客户端搞一个回调做一些数据接收与操作的处理，并把这个回调函数名告知服务端，而服务端需要做的是按照javascript的语法把数据放到约定好的回调函数之中即可。jQuery很早之前就已经吧JSONP语法糖化了，使用起来会更加方便。

2、CORS（Cross-origin resource sharing 跨域资源共享），依附于AJAX，通过添加HTTP Hearder部分字段请求与获取有权限访问的资源。CORS对开发者是透明的，因为浏览器会自动根据请求的情况（简单和复杂）做出不同的处理。CORS的关键是服务端的配置支持。由于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严格规格的实现，所以不同引擎下可能会有一些不一致。

3、两者优点与缺点大致互补：
JSONP的主要优势在于对浏览器的支持较好；虽然目前主流浏览器支持CORS，但IE10以下不支持CORS。
JSONP只能用于获取资源（即只读，类似于GET请求）；CORS支持所有类型的HTTP请求，功能完善。（这点JSONP被玩虐，但大部分情况下GET已经能满足需求了）
JSONP的错误处理机制并不完善，我们没办法进行错误处理；而CORS可以通过onerror事件监听错误，并且浏览器控制台会看到报错信息，利于排查。
JSONP只会发一次请求；而对于复杂请求，CORS会发两次请求。
始终觉得安全性这个东西是相对的，没有绝对的安全，也做不到绝对的安全。毕竟JSONP并不是跨域规范，它存在很明显的安全问题：callback参数注入和资源访问授权设置。CORS好歹也算是个跨域规范，在资源访问授权方面进行了限制（Access-Control-Allow-Origin），而且标准浏览器都做了安全限制，比如拒绝手动设置origin字段，相对来说是安全了一点。
但是回过头来看一下，就算是不安全的JSONP，我们依然可以在服务端端进行一些权限的限制，服务端和客户端也都依然可以做一些注入的安全处理，哪怕被攻克，它也只能读一些东西。就算是比较安全的CORS，同样可以在服务端设置出现漏洞或者不在浏览器的跨域限制环境下进行攻击，而且它不仅可以读，还可以写。

2.4 功能和格式描述

2.4.1 概述

跨源资源共享标准新增了一组 HTTP 首部字段，允许服务器声明哪些源站通过浏览器有权限访问哪些资源。另外，规范要求，对那些可能对服务器数据产生副作用的 HTTP 请求方法（特别是 GET 以外的 HTTP 请求，或者搭配某些 MIME类型的 POST 请求），浏览器必须首先使用 OPTIONS 方法发起一个预检请求（preflight request），从而获知服务端是否允许该跨源请求。服务器确认允许之后，才发起实际的 HTTP 请求。在预检请求的返回中，服务器端也可以通知客户端，是否需要携带身份凭证（包括 Cookies 和 HTTP认证相关数据）。

CORS 请求失败会产生错误，但是为了安全，在 JavaScript 代码层面是无法获知到底具体是哪里出了问题。你只能查看浏览器的控制台以得知具体是哪里出现了错误。

2.4.2 请求分类

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
这是为了兼容表单（form），因为历史上表单一直可以发出跨域请求。AJAX 的跨域设计就是，只要表单可以发，AJAX 就可以直接发。

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。

2.4.3 简单请求流程

2.4.3.1 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。

2.4.3 .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。

2.4.4 非简单请求

2.4.4.1 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。

2.4.4.2 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。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。

2.4.4.3 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。

3. 参考

（1）跨域方案JSONP与CORS的各自优缺点以及应用场景https://www.cnblogs.com/aoshicangqiong/p/11190494.html
（2）跨源资源共享（CORS）
https://developer.mozilla.org/zh-CN/docs/Web/HTTP/CORS
（3）跨域资源共享 CORS 详解
http://www.ruanyifeng.com/blog/2016/04/cors.html
（4）一篇文章搞明白CORS跨域
https://blog.51cto.com/u_13592288/2322263

【知识】跨源资源共享（CORS）的定义/使用场景/机制/格式