七、CORS 通信
CORS 是一个 W3C 标准,全称是“跨域资源共享”(Cross-origin resource sharing)。它允许浏览器向跨域的服务器,发出XMLHttpRequest
请求,从而克服了 AJAX 只能同源使用的限制。
1、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 请求跨域,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,就可以跨域通信。
2、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域发出请求。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。
3、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,浏览器发现这次跨域 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。
3.2 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(跨域)原网页代码中的document.cookie
也无法读取服务器域名下的 Cookie。
4、非简单请求
4.1 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域发出的请求。
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
。
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,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。
5、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。
八、Storage 接口
1、概述
Storage 接口用于脚本在浏览器保存数据。两个对象部署了这个接口:window.sessionStorage
和window.localStorage
。
sessionStorage
保存的数据用于浏览器的一次会话(session),当会话结束(通常是窗口关闭),数据被清空;localStorage
保存的数据长期存在,下一次访问该网站的时候,网页可以直接读取以前保存的数据。除了保存期限的长短不同,这两个对象的其他方面都一致。
保存的数据都以“键值对”的形式存在。也就是说,每一项数据都有一个键名和对应的值。所有的数据都是以文本格式保存。
这个接口很像 Cookie 的强化版,能够使用大得多的存储空间。目前,每个域名的存储上限视浏览器而定,Chrome 是 2.5MB,Firefox 和 Opera 是 5MB,IE 是 10MB。其中,Firefox 的存储空间由一级域名决定,而其他浏览器没有这个限制。也就是说,Firefox 中,a.example.com
和b.example.com
共享 5MB 的存储空间。另外,与 Cookie 一样,它们也受同域限制。某个网页存入的数据,只有同域下的网页才能读取,如果跨域操作会报错。
2、属性和方法
Storage 接口只有一个属性。
Storage.length
:返回保存的数据项个数。
window.localStorage.setItem('foo', 'a'); window.localStorage.setItem('bar', 'b'); window.localStorage.setItem('baz', 'c'); window.localStorage.length // 3
该接口提供5个方法。
2.1 Storage.setItem()
Storage.setItem()
方法用于存入数据。它接受两个参数,第一个是键名,第二个是保存的数据。如果键名已经存在,该方法会更新已有的键值。该方法没有返回值。
注意,Storage.setItem()
两个参数都是字符串。如果不是字符串,会自动转成字符串,再存入浏览器。
window.sessionStorage.setItem(3, { foo: 1 }); window.sessionStorage.getItem('3') // "[object Object]"
上面代码中,setItem
方法的两个参数都不是字符串,但是存入的值都是字符串。
如果储存空间已满,该方法会抛错。
写入不一定要用这个方法,直接赋值也是可以的。
// 下面三种写法等价 window.localStorage.foo = '123'; window.localStorage['foo'] = '123'; window.localStorage.setItem('foo', '123');
2.2 Storage.getItem()
Storage.getItem()
方法用于读取数据。它只有一个参数,就是键名。如果键名不存在,该方法返回null
。
window.sessionStorage.getItem('key') window.localStorage.getItem('key')
键名应该是一个字符串,否则会被自动转为字符串。
2.3 Storage.removeItem()
Storage.removeItem()
方法用于清除某个键名对应的键值。它接受键名作为参数,如果键名不存在,该方法不会做任何事情。
sessionStorage.removeItem('key'); localStorage.removeItem('key');
2.4 Storage.clear()
Storage.clear()
方法用于清除所有保存的数据。该方法的返回值是undefined
。
window.sessionStorage.clear() window.localStorage.clear()
2.5 Storage.key()
Storage.key()
接受一个整数作为参数(从零开始),返回该位置对应的键值。
window.sessionStorage.setItem('key', 'value'); window.sessionStorage.key(0) // "key"
结合使用Storage.length
属性和Storage.key()
方法,可以遍历所有的键。
for (var i = 0; i < window.localStorage.length; i++) { console.log(localStorage.key(i)); }
3、storage 事件
Storage 接口储存的数据发生变化时,会触发 storage 事件,可以指定这个事件的监听函数。
window.addEventListener('storage', onStorageChange);
监听函数接受一个event
实例对象作为参数。这个实例对象继承了 StorageEvent 接口,有几个特有的属性,都是只读属性。
StorageEvent.key
:字符串,表示发生变动的键名。如果 storage 事件是由clear()
方法引起,该属性返回null
。StorageEvent.newValue
:字符串,表示新的键值。如果 storage 事件是由clear()
方法或删除该键值对引发的,该属性返回null
。StorageEvent.oldValue
:字符串,表示旧的键值。如果该键值对是新增的,该属性返回null
。StorageEvent.storageArea
:对象,返回键值对所在的整个对象。也说是说,可以从这个属性上面拿到当前域名储存的所有键值对。StorageEvent.url
:字符串,表示原始触发 storage 事件的那个网页的网址。
下面是StorageEvent.key
属性的例子。
function onStorageChange(e) { console.log(e.key); } window.addEventListener('storage', onStorageChange);
注意,该事件有一个很特别的地方,就是它不在导致数据变化的当前页面触发,而是在同一个域名的其他窗口触发。也就是说,如果浏览器只打开一个窗口,可能观察不到这个事件。比如同时打开多个窗口,当其中的一个窗口导致储存的数据发生改变时,只有在其他窗口才能观察到监听函数的执行。可以通过这种机制,实现多个窗口之间的通信。
九、History 对象
1、概述
window.history
属性指向 History 对象,它表示当前窗口的浏览历史。
History 对象保存了当前窗口访问过的所有页面网址。下面代码表示当前窗口一共访问过3个网址。
window.history.length // 3
由于安全原因,浏览器不允许脚本读取这些地址,但是允许在地址之间导航。
// 后退到前一个网址 history.back() // 等同于 history.go(-1)
浏览器工具栏的“前进”和“后退”按钮,其实就是对 History 对象进行操作。
2、属性
History 对象主要有两个属性。
History.length
:当前窗口访问过的网址数量(包括当前网页)History.state
:History 堆栈最上层的状态值(详见下文)
// 当前窗口访问过多少个网页 window.history.length // 1 // History 对象的当前状态 // 通常是 undefined,即未设置 window.history.state // undefined
3、方法
3.1 History.back()、History.forward()、History.go()
这三个方法用于在历史之中移动。
History.back()
:移动到上一个网址,等同于点击浏览器的后退键。对于第一个访问的网址,该方法无效果。History.forward()
:移动到下一个网址,等同于点击浏览器的前进键。对于最后一个访问的网址,该方法无效果。History.go()
:接受一个整数作为参数,以当前网址为基准,移动到参数指定的网址,比如go(1)
相当于forward()
,go(-1)
相当于back()
。如果参数超过实际存在的网址范围,该方法无效果;如果不指定参数,默认参数为0
,相当于刷新当前页面。
history.back(); history.forward(); history.go(-2);
history.go(0)
相当于刷新当前页面。
history.go(0); // 刷新当前页面
注意,移动到以前访问过的页面时,页面通常是从浏览器缓存之中加载,而不是重新要求服务器发送新的网页。
3.2 History.pushState(),
History.pushState()
方法用于在历史中添加一条记录。
window.history.pushState(state, title, url)
该方法接受三个参数,依次为:
state
:一个与添加的记录相关联的状态对象,主要用于popstate
事件。该事件触发时,该对象会传入回调函数。也就是说,浏览器会将这个对象序列化以后保留在本地,重新载入这个页面的时候,可以拿到这个对象。如果不需要这个对象,此处可以填null
。title
:新页面的标题。但是,现在所有浏览器都忽视这个参数,所以这里可以填空字符串。url
:新的网址,必须与当前页面处在同一个域。浏览器的地址栏将显示这个网址。
假定当前网址是example.com/1.html
,使用pushState()
方法在浏览记录(History 对象)中添加一个新记录。
var stateObj = { foo: 'bar' }; history.pushState(stateObj, 'page 2', '2.html');
添加新记录后,浏览器地址栏立刻显示example.com/2.html
,但并不会跳转到2.html
,甚至也不会检查2.html
是否存在,它只是成为浏览历史中的最新记录。这时,在地址栏输入一个新的地址(比如访问google.com
),然后点击了倒退按钮,页面的 URL 将显示2.html
;你再点击一次倒退按钮,URL 将显示1.html
。
总之,pushState()
方法不会触发页面刷新,只是导致 History 对象发生变化,地址栏会有反应。
使用该方法之后,就可以用History.state
属性读出状态对象。
var stateObj = { foo: 'bar' }; history.pushState(stateObj, 'page 2', '2.html'); history.state // {foo: "bar"}
如果pushState
的 URL 参数设置了一个新的锚点值(即hash
),并不会触发hashchange
事件。反过来,如果 URL 的锚点值变了,则会在 History 对象创建一条浏览记录。
如果pushState()
方法设置了一个跨域网址,则会报错。
// 报错 // 当前网址为 http://example.com history.pushState(null, '', 'https://twitter.com/hello');
上面代码中,pushState
想要插入一个跨域的网址,导致报错。这样设计的目的是,防止恶意代码让用户以为他们是在另一个网站上,因为这个方法不会导致页面跳转。
3.3 History.replaceState()
History.replaceState()
方法用来修改 History 对象的当前记录,其他都与pushState()
方法一模一样。
假定当前网页是example.com/example.html
。
history.pushState({page: 1}, 'title 1', '?page=1') // URL 显示为 http://example.com/example.html?page=1 history.pushState({page: 2}, 'title 2', '?page=2'); // URL 显示为 http://example.com/example.html?page=2 history.replaceState({page: 3}, 'title 3', '?page=3'); // URL 显示为 http://example.com/example.html?page=3 history.back() // URL 显示为 http://example.com/example.html?page=1 history.back() // URL 显示为 http://example.com/example.html history.go(2) // URL 显示为 http://example.com/example.html?page=3
4、popstate 事件
每当同一个文档的浏览历史(即history
对象)出现变化时,就会触发popstate
事件。
注意,仅仅调用pushState()
方法或replaceState()
方法 ,并不会触发该事件,只有用户点击浏览器倒退按钮和前进按钮,或者使用 JavaScript 调用History.back()
、History.forward()
、History.go()
方法时才会触发。另外,该事件只针对同一个文档,如果浏览历史的切换,导致加载不同的文档,该事件也不会触发。
使用的时候,可以为popstate
事件指定回调函数。
window.onpopstate = function (event) { console.log('location: ' + document.location); console.log('state: ' + JSON.stringify(event.state)); }; // 或者 window.addEventListener('popstate', function(event) { console.log('location: ' + document.location); console.log('state: ' + JSON.stringify(event.state)); });
回调函数的参数是一个event
事件对象,它的state
属性指向pushState
和replaceState
方法为当前 URL 所提供的状态对象(即这两个方法的第一个参数)。上面代码中的event.state
,就是通过pushState
和replaceState
方法,为当前 URL 绑定的state
对象。
这个state
对象也可以直接通过history
对象读取。
var currentState = history.state;
注意,页面第一次加载的时候,浏览器不会触发popstate
事件。