摘要:跨域,对后端工程师来说,可谓既熟悉又陌生。
本文分享自华为云社区《后端老司机的跨域之旅》,作者: 勇哥java实战分享。
跨域,对后端工程师来说,可谓既熟悉又陌生。
这两个月我以架构师的角色参与一款教育产品的孵化,有了一段难忘的跨域之旅。
写这篇文章,我想分享我在跨域这个知识点的经历和思考,希望对大家有所启发。
产品有多端:机构端,局方端 ,家长端等 。每端都有独立的域名,有的是在PC上访问,有的是通过微信公众号来访问,有的是扫码后H5展现。
接入层调用的接口域名统一使用 api.training.com
这个独立的域名,通过Nginx来配置请求转发。
通常,我们提到的跨域指:CORS。
CORS是一个W3C标准,全称是"跨域资源共享"(Cross-origin resource sharing), 它需要浏览器和服务器同时支持他,允许浏览器向跨源服务器发送XMLHttpRequest请求,从而克服 AJAX 只能同源使用的限制。
那么如何定义同源呢?我们先看下一个典型的网站的地址:
同源是指:协议、域名、端口号完全相同。
下表给出了与 URL http://www.training.com/dir/page.html
的源进行对比的示例:
当用户通过浏览器访问应用(http://admin.training.com)时,调用接口的域名非同源域名(http://api.training.com),这是显而易见的跨域场景。
跨域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。
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域请求。
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)。
当请求同时满足如下条件时,CORS验证机制会使用简单请求, 否则CORS验证机制会使用预检请求。
1.使用GET、POST、HEAD其中一种方法;
2.只使用了如下的安全首部字段,不得人为设置其他首部字段;
3.请求中的任意 XMLHttpRequestUpload 对象均没有注册任何事件监听器;XMLHttpRequestUpload 对象可以使用 XMLHttpRequest.upload 属性访问;
4.请求中没有使用 ReadableStream 对象。
简单请求模式,浏览器直接发送跨域请求,并在请求头中携带Origin的头,表明这是一个跨域的请求。 服务器端接到请求后,会根据自己的跨域规则,通过Access-Control-Allow-Origin和Access-Control-Allow-Methods响应头,来返回验证结果。
应答中携带了跨域头 Access-Control-Allow-Origin。使用 Origin 和 Access-Control-Allow-Origin 就能完成最简单的访问控制。本例中,服务端返回的 Access-Control-Allow-Origin: * 表明,该资源可以被任意外域访问。如果服务端仅允许来自 http://admin.training.com 的访问,该首部字段的内容如下:
Access-Control-Allow-Origin: http://admin.training.com
现在,除了 http://admin.training.com,其它外域均不能访问该资源。
浏览器在发现页面发出的请求非简单请求,并不会立即执行对应的请求代码,而是会触发预先请求模式。预先请求模式会先发送preflight request(预先验证请求),preflight request是一个OPTION请求,用于询问要被跨域访问的服务器,是否允许当前域名下的页面发送跨域的请求。在得到服务器的跨域授权后才能发送真正的HTTP请求。
OPTIONS请求头部中会包含以下头部:
服务器收到OPTIONS请求后,设置头部与浏览器沟通来判断是否允许这个请求。
如果preflight request验证通过,浏览器才会发送真正的跨域请求。
后端配置我尝试过两种方式,经过两个月的测试,都能非常稳定的运行。
Nginx配置相当于在请求转发层配置。
location / { if ($request_method = 'OPTIONS') { add_header 'Access-Control-Allow-Origin' '*'; add_header 'Access-Control-Allow-Methods' 'GET, POST, OPTIONS'; # # Custom headers and headers various browsers *should* be OK with but aren't # add_header 'Access-Control-Allow-Headers' 'DNT,User-Agent,X-Requested-With,If-Modified-Since,Cache-Control,Content-Type,Range'; # # Tell client that this pre-flight info is valid for 20 days # add_header 'Access-Control-Max-Age' 1728000; add_header 'Content-Type' 'text/plain; charset=utf-8'; add_header 'Content-Length' 0; return 204; } if ($request_method = 'POST') { add_header 'Access-Control-Allow-Origin' '*' always; add_header 'Access-Control-Allow-Methods' 'GET, POST, OPTIONS' always; add_header 'Access-Control-Allow-Headers' 'DNT,User-Agent,X-Requested-With,If-Modified-Since,Cache-Control,Content-Type,Range' always; add_header 'Access-Control-Expose-Headers' 'Content-Length,Content-Range' always; } if ($request_method = 'GET') { add_header 'Access-Control-Allow-Origin' '*' always; add_header 'Access-Control-Allow-Methods' 'GET, POST, OPTIONS' always; add_header 'Access-Control-Allow-Headers' 'DNT,User-Agent,X-Requested-With,If-Modified-Since,Cache-Control,Content-Type,Range' always; add_header 'Access-Control-Expose-Headers' 'Content-Length,Content-Range' always; } }
在配置Access-Control-Allow-Headers属性的时候,因为自定义的header包含签名和token,数量较多。为了简洁方便,我把Access-Control-Allow-Headers配置成 * 。
在Chrome和firefox下没有任何异常,但在IE11下报了如下的错:
Access-Control-Allow-Headers 列表中不存在请求标头 content-type。
原来IE11要求预检请求返回的Access-Control-Allow-Headers的值必须以逗号分隔。
首先基础框架里默认有如下跨域配置。
public void addCorsMappings(CorsRegistry registry) { registry.addMapping("/**") .allowedOrigins("*") .allowedMethods("POST", "GET", "PUT", "OPTIONS", "DELETE") .allowCredentials(true) .allowedHeaders("*") .maxAge(3600); }
可是部署完成,进入还是报CORS异常:
从nginx和tomcat日志来看,仅仅收到一个OPTION请求,springboot应用里有一个拦截器ActionInterceptor,从header中获取token,调用用户服务查询用户信息,放入request中。当没有获取token数据时,会返回给前端JSON格式数据。
但从现象来看CorsMapping并没有生效。
为什么呢?实际上还是执行顺序的概念。下图展示了 过滤器,拦截器,控制器的执行顺序。
DispatchServlet.doDispatch()方法是SpringMVC的核心入口方法。
// Determine handler for the current request. mappedHandler = getHandler(processedRequest); if (!mappedHandler.applyPreHandle(processedRequest, response)) { return; } // Actually invoke the handler. mv = ha.handle(processedRequest, response, mappedHandler.getHandler());
那么CorsMapping在哪里初始化的呢?经过调试,定位于AbstractHandlerMapping。
protected HandlerExecutionChain getCorsHandlerExecutionChain(HttpServletRequest request, HandlerExecutionChain chain, CorsConfiguration config) { if (CorsUtils.isPreFlightRequest(request)) { HandlerInterceptor[] interceptors = chain.getInterceptors(); chain = new HandlerExecutionChain(new PreFlightHandler(config), interceptors); } else { chain.addInterceptor(new CorsInterceptor(config)); } return chain; }
代码里有预检判断,通过PreFlightHandler.handleRequest()中处理,但是处于正常的业务拦截器之后。
最终选择CorsFilter 主要基于两点原因:
private CorsConfiguration corsConfig() { CorsConfiguration corsConfiguration = new CorsConfiguration(); corsConfiguration.addAllowedOrigin("*"); corsConfiguration.addAllowedHeader("*"); corsConfiguration.addAllowedMethod("*"); corsConfiguration.setAllowCredentials(true); corsConfiguration.setMaxAge(3600L); return corsConfiguration; } @Bean public CorsFilter corsFilter() { UrlBasedCorsConfigurationSource source = new UrlBasedCorsConfigurationSource(); source.registerCorsConfiguration("/**", corsConfig()); return new CorsFilter(source); }
下面的代码里,allowHeader是通配符 * 的时候,CorsFilter在设置 Access-Control-Allow-Headers 的时候,会将 Access-Control-Request-Headers 以逗号拼接起来,这样就可以避免IE11响应头的问题。
public List<String> checkHeaders(@Nullable List<String> requestHeaders) { if (requestHeaders == null) { return null; } if (requestHeaders.isEmpty()) { return Collections.emptyList(); } if (ObjectUtils.isEmpty(this.allowedHeaders)) { return null; } boolean allowAnyHeader = this.allowedHeaders.contains(ALL); List<String> result = new ArrayList<>(requestHeaders.size()); for (String requestHeader : requestHeaders) { if (StringUtils.hasText(requestHeader)) { requestHeader = requestHeader.trim(); if (allowAnyHeader) { result.add(requestHeader); } else { for (String allowedHeader : this.allowedHeaders) { if (requestHeader.equalsIgnoreCase(allowedHeader)) { result.add(requestHeader); break; } } } } } return (result.isEmpty() ? null : result); }
浏览器的执行效果如下:
后端配置完成之后,团队里的小伙伴问我:“勇哥,那预检请求返回的响应码到底是200还是204呀?”。这个问题真把我给问住了。
我司的API网关的预检响应码是200,CorsFilter预检响应码也是200。
MDN给的示例预检响应码全部是204。
https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/HTTP/CORS
我只能采取Google大法,赫然发现大名鼎鼎的API网关Kong的开发者也针对这个问题有一番讨论。
最后,Kong的源码里预检响应码仍然是200,并没有和MDN保持同步。
我仔细查看了各大主流网站,95%预检响应码是200。而经过两个多月的测试,Nginx配置预检响应码204,在主流的浏览器Chrome , Firefox , IE11 也没有出现任何问题。
所以,200 works everywhere , 而204在当前主流的浏览器里也得到非常好的支持。
本以为跨域问题就这样解决了。没想到还是有一个小插曲。
产品总监需要给客户做演示,我负责搞定演示环境。申请域名,准备阿里云服务器,应用打包,部署,一切都很顺利。
可是在公司内网访问演示环境,有一个页面一直报CORS报错,报错内容类似下图:
跨域的错误类型是:InsecurePrivateNetwork。
这和原来遇到的跨域错误完全不一样,我心里一慌。马上Google , 原来这是chrome更新到94之后新的特性,可以手工关闭这个特性。
但这样是治标不治本呀。有点诡异的是,当我们不在公司内网访问演示环境的时候,演示环境完全正常,出错的页面也能正常访问。
仔细看官方的文档,CORS-RFC1918 指出如下三种请求会受影响。
这样,我把问题定位在这个出错的第三方接口地址上。公司很多产品都依赖这个接口服务。当在公司内网访问的时候,该域名映射地址类似:172.16.xx.xx。
而这个ip正好是rfc1918上规定的私有网络。
10.0.0.0 - 10.255.255.255 (10/8 prefix) 172.16.0.0 - 172.31.255.255 (172.16/12 prefix) 192.168.0.0 - 192.168.255.255 (192.168/16 prefix)
内网通过Chrome访问这个页面的时候,会触发非安全私有网络拦截。
如何解决呢?官方给出的方案分两步走:
当然还有一些临时方法:
基于官方的方案 ,生产环境完全使用Https,公司内网访问就没有出现这样的跨域问题了。
API网关非常适合当前产品的架构。架构设计之初,系统多端都会调用我司的API网关。API网关可以SAAS部署和私有化部署,有单独的域名,提供完善的签名算法。考虑到上线时间节点,团队成员对于API网关的熟悉程度以及多套环境部署投入时间成本,为了尽快交付,从架构层面,我做了一些平衡和妥协。
接入层调用的接口域名统一使用 api.training.com
这个独立的域名,通过Nginx来配置请求转发。同时,我和前端Leader统一了前后端协议,保持和我司API网关一致,为后续切回API网关做前置准备。
API网关可以做鉴权,限流,灰度等,同时可以配置CORS。内部服务端不用特别关注跨域这个问题。
同时,在解决跨域的问题过程中,我的心态也发生了变化。从最初的轻视,到逐渐沉下心来,一步步理解CORS的原理,分清楚不同解决方案的优缺点,事情也就慢慢顺遂起来。 我也观察到:”有的项目组已经反馈过Chrome非安全私有网络问题,并给出了解决方案。对于技术管理者来讲,一定要重视项目中反馈的问题,做好梳理分析,整理预案。这样当同类问题出现时,也会条理有序“。
本文例举了通过 IIS 配置和 C# 代码实现后端允许跨域配置,并介绍了代码实现相关的配置项。最后简单介绍了一下预检请求 Options。
前端跨域问题的解决方案通常涉及几种不同的方法,每种方法都有其特定的应用场景和优缺点。以下是一些常见的前端跨域解决方案: JSONP(JSON with Padding) 原理:利用