JS同源策略和跨域问题深入分析和解决

引言-跨域问题的本质与挑战

在Web开发中，跨域问题是一个常见且必须解决的难题。当浏览器出于安全考虑限制不同源之间的资源交互时，开发者需要掌握多种方案来绕过这些限制。本文将系统性地解析同源策略的核心机制，并提供几种跨域解决方案的实现细节与最佳实践。

一、同源策略-浏览器的安全基石

1. 同源的定义

同源策略（Same-Origin Policy）是浏览器的核心安全机制，要求两个URL的以下三个部分完全一致才能被视为“同源”：

协议（Protocol）：如http与https不同源。

域名（Domain）：如a.example.com与b.example.com不同源。

端口（Port）：如example.com:80与example.com:8080不同源。

2. 同源策略的限制范围

AJAX请求：默认禁止跨域请求（XMLHttpRequest、Fetch API）。

DOM访问：禁止跨域访问iframe内的contentWindow。

存储数据：禁止读取跨域的Cookie、LocalStorage等数据。

脚本与资源加载：允许加载跨域资源（如<script>、<img>），但限制访问其内容。

3. 为什么需要同源策略

安全防护：防止恶意网站通过脚本窃取用户敏感数据（如Cookie）。

隔离风险：避免跨站脚本攻击（XSS）和跨站请求伪造（CSRF）。

二、跨域解决方案详解

1. CORS（跨域资源共享）

原理：通过后端设置HTTP响应头，显式允许指定源的请求。

适用场景：生产环境首选方案，支持所有HTTP方法。

实现步骤：

简单请求（GET/POST/HEAD且无自定义头）：

后端返回Access-Control-Allow-Origin头。

// 后端示例（Node.js/Express）
res.setHeader('Access-Control-Allow-Origin', 'https://your-frontend.com');

预检请求（复杂请求如PUT/DELETE或带自定义头）：
后端需处理OPTIONS预检请求，并返回允许的方法和头信息。

// 处理预检请求
app.options('/api', (req, res) => {
  res.setHeader('Access-Control-Allow-Methods', 'GET, POST, PUT, DELETE');
  res.setHeader('Access-Control-Allow-Headers', 'Content-Type, Authorization');
  res.status(204).end();
});

注意事项：

避免使用Access-Control-Allow-Origin: *，需明确指定可信源。

携带Cookie时需设置Access-Control-Allow-Credentials: true，且前端开启credentials: 'include'。

2. JSONP（JSON with Padding）

原理：利用<script>标签不受同源策略限制的特性，通过回调函数获取数据。
适用场景：仅支持GET请求，适用于老旧浏览器或简单数据获取。

实现步骤：

前端定义回调函数并动态创建<script>标签。

function handleResponse(data) {
  console.log('Received:', data);
}
const script = document.createElement('script');
script.src = 'https://api.example.com/data?callback=handleResponse';
document.body.appendChild(script);

后端返回包裹在回调函数中的JSON数据。

// 后端返回格式
handleResponse({ "status": "success", "data": [...] });

局限性：

仅支持GET请求。

存在XSS风险，需确保后端可信。

3. 代理服务器

原理：通过同源的后端服务转发请求，绕过浏览器限制。
适用场景：前端开发环境调试，或后端无法修改CORS配置时。

实现方式：

开发环境代理（Webpack/Vite）：

// vite.config.js
export default {
  server: {
    proxy: {
      '/api': {
        target: 'https://api.example.com',
        changeOrigin: true,
      }
    }
  }
};

生产环境Nginx反向代理：

server {
  location /api/ {
    proxy_pass https://api.example.com/;
    proxy_set_header Host $host;
  }
}

4. WebSocket

原理：WebSocket协议不受同源策略限制，支持双向通信。
适用场景：实时通信应用（如聊天室、实时数据推送）。

实现示例：

const socket = new WebSocket('wss://api.example.com');
socket.onmessage = (event) => {
  console.log('Received:', event.data);
};

5. postMessage API

原理：允许跨域的window对象间安全通信。
适用场景：跨域iframe通信或跨窗口数据传递。

实现步骤：

发送方窗口

const targetWindow = document.getElementById('iframe').contentWindow;
targetWindow.postMessage('Hello from parent!', 'https://child-domain.com');

接收方窗口

window.addEventListener('message', (event) => {
  if (event.origin !== 'https://parent-domain.com') return;
  console.log('Received:', event.data);
});

6. document.domain

原理：通过设置相同的一级域名实现跨子域通信。
适用场景：同一主域下的不同子域（如a.example.com与b.example.com）。

实现步骤：

双方页面设置：

document.domain = 'example.com';

限制：仅适用于同一主域，且已被现代浏览器逐渐弃用。

7. 图像Ping

原理：利用<img>标签的src属性发送简单GET请求。
适用场景：统计打点或单向数据上报。

实现示例：

const img = new Image();
img.src = 'https://api.example.com/track?event=page_view';

三、跨域方案选型指南

四、安全实践与注意事项

• CORS配置安全：避免使用Access-Control-Allow-Origin: *，严格限制可信源。
• CSRF防护：即使使用CORS，仍需通过Token或SameSite Cookie防范CSRF攻击。
• 内容安全策略（CSP）：限制外部脚本加载，降低XSS风险。

五、总结

跨域问题的本质是浏览器为保护用户安全而设计的限制，开发者需根据实际场景选择合适方案。对于现代Web应用，CORS与反向代理是生产环境首选，而JSONP和postMessage可作为特定场景的补充。

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