Spring MVC 与 CORS

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作者： Coding 工程师 Tanhe

1. CORS 简介

同源策略（ same origin policy ）是浏览器安全的基石。在同源策略的限制下，非同源的网站之间不能发送 ajax 请求的。

为了解决这个问题， w3c 提出了跨源资源共享，即 CORS(Cross-Origin Resource Sharing)。

CORS 做到了两点：

不破坏即有规则
服务器实现了 CORS 接口，就可以跨源通信

基于这两点， CORS 将请求分为两类：简单请求和非简单请求。

1.1 简单请求

可以先看下 CORS 出现前的情况：跨源时能够通过 script 或者 image 标签触发 GET 请求或通过表单发送一条 POST 请求，但这两种请求 HTTP 头信息中都不能包含任何自定义字段。

简单请求对应该规则，因此对简单请求的定义为：

请求方法是 HEAD、GET 或 POST 且 HTTP 头信息不超过以下几个字段：Accept、Accept-Language、Content-Language、Last-Event-ID、Content-Type（只限于 application/x-www-form-urlencoded、multipart/form-data、text/plain）。

比如有一个简单请求：

GET /test HTTP/1.1
Accept: */*
Accept-Encoding: gzip, deflate, sdch, br
Origin: http://www.examples.com
Host: www.examples.com

对于这样的简单请求， CORS 的策略是请求时，在头信息中添加一个 Origin 字段，服务器收到请求后，根据该字段判断是否允许该请求。

如果允许，则在 HTTP 头信息中添加 Access-Control-Allow-Origin 字段，并返回正确的结果
如果不允许，则不在头信息中添加 Access-Control-Allow-Origin 字段。

浏览器先于用户得到返回结果，根据有无 Access-Control-Allow-Origin 字段来决定是否拦截该返回结果。

对于 CORS 出现前的一些服务， CORS 对他们的影响分两种情况：

script 或者 image 触发的 GET 请求不包含 Origin 头，所以不受到 CORS 的限制，依旧可用。
如果是 ajax 请求， HTTP 头信息中会包含 Origin 字段，由于服务器没有做任何配置，所以返回结果不会包含 Access-Control-Allow-Origin，因此返回结果会被浏览器拦截，接口依旧不可以被 ajax 跨源访问。

可以看出， CORS 的出现，没有对”旧的“服务造成任何影响。

另外，除了提到的 Access-Control-Allow-Origin 还有几个字段用于描述 CORS 返回结果：

Access-Control-Allow-Credentials: 可选，用户是否可以发送、处理 cookie 。
Access-Control-Expose-Headers ：可选，可以让用户拿到的字段。有几个字段无论设置与否都可以拿到的，包括： Cache-Control 、 Content-Language 、 Content-Type 、 Expires 、 Last-Modified 、 Pragma 。

1.2 非简单请求

除了简单请求之外的请求，就是非简单请求。

对于非简单请求的跨源请求，浏览器会在真实请求发出前，增加一次 OPTION 请求，称为预检请求（ preflight request ）。预检请求将真实请求的信息，包括请求方法、自定义头字段、源信息添加到 HTTP 头信息字段中，询问服务器是否允许这样的操作。

比如对于 DELETE 请求：

OPTIONS /test HTTP/1.1
Origin: http://www.examples.com
Access-Control-Request-Method: DELETE
Access-Control-Request-Headers: X-Custom-Header
Host: www.examples.com

与 CORS 相关的字段有：

Access-Control-Request-Method: 真实请求使用的 HTTP 方法。
Access-Control-Request-Headers: 真实请求中包含的自定义头字段。

服务器收到请求时，需要分别对 Origin 、 Access-Control-Request-Method 、 Access-Control-Request-Headers 进行验证，验证通过后，会在返回 Http 头信息中添加

Access-Control-Allow-Origin: http://www.examples.com
Access-Control-Allow-Methods: GET, POST, PUT, DELETE
Access-Control-Allow-Headers: X-Custom-Header
Access-Control-Allow-Credentials: true
Access-Control-Max-Age: 1728000

他们的含义分别是：

Access-Control-Allow-Methods: 真实请求允许的方法
Access-Control-Allow-Headers: 服务器允许使用的字段
Access-Control-Allow-Credentials: 是否允许用户发送、处理 cookie
Access-Control-Max-Age: 预检请求的有效期，单位为秒。有效期内，不会重复发送预检请求

当预检请求通过后，浏览器会发送真实请求到服务器。这就实现了跨源请求。

了解完 CORS ，接下来我们来搭建简单的 Spring MVC 服务，并进一步了解 Spring MVC 如何配置 CORS 。

2. Spring MVC 环境搭建

打开 http://start.spring.io/，添加 Web Dependency ，然后选择 Generate Project ，下载 zip 文件，就得到了一个 spring boot demo 。

解压 zip 文件，双击 pom.xml 打开或用 IDEA 、 Eclipse 将项目按照 maven 导入。

根据 Group 、 Artifact 、 Dependencies 填写的不同，项目目录结构可能有些许差别，我的项目结构如下：

├── src
│   ├── main/java
│   |        └── net/xiayule/spring/cors
│   |            └── SpringBootCorsTestApplication.java
|   └── resources
|       ├── static
|       ├── templates
|       └── application.properties
|    
└── pom.xml

我们需要关心的只有 SpringBootCorsTestApplication.java 。在 SpringBootCorsTestApplication.java 添加以下代码：

@RestController
@SpringBootApplication
public class SpringBootCorsTestApplication {

    @RequestMapping(value = "/test")
    public String greetings() {
        return "{\"project\":\"just a test\"}";
    }

	public static void main(String[] args) {
		SpringApplication.run(SpringBootCorsTestApplication.class, args);
	}
}

@RequestMapping(value = "/test") 的含义是该方法接受来自 /test 的请求，并且提供了对 HTTP 的 GET 、 POST 、 DELETE 等方法的支持。

运行项目的方法为，在项目根目录执行 mvn spring-boot:run 启动应用，打开浏览器访问 http://localhost:8080 即可看到效果：

后端服务搭建好了，接着实现前端。为了简单，直接创建一个 test.html 文件，添加以下内容：

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
    <title>Hello CORS</title>
    <script src="https://ajax.googleapis.com/ajax/libs/jquery/1.10.2/jquery.min.js"></script>

    <script>
        $(document).ready(function() {
            $.ajax({
                url: "http://localhost:8080/test",
                method: "POST",
                contentType: "application/json; charset=utf-8"
            }).then(function(data, status, jqxhr) {
                alert(data)
            });
        });
    </script>
</head>
<body>
</body>
</html>

使用浏览器打开该文件，就会触发一条向 http://localhost:8080 的请求。可以通过修改上面代码的 method ，来触发不同类型的请求。

由于是直接使用浏览器打开，网页的源为 null, 当向源 http://localhost:8080 请求时，就变成了跨源请求，因此如果后端不加 CORS 的配置，返回的 HTTP 头信息中不会包含 Access-Control-Allow-Origin，因此浏览器会报出如下错误：

3. 配置 CORS

一个应用可能会有多个 CORS 配置，并且可以设置每个 CORS 配置针对一个接口或一系列接口或者对所有接口生效。

举例来说，我们需要：

让 /test 接口支持跨源访问，而 /test/1 或 /api 等其它接口不支持跨源访问
让 /test/* 这一类接口支持跨源访问，而 /api 等其它接口不支持跨源访问
站点所有的接口都支持跨源访问

对第一种情况，如果想要对某一接口配置 CORS ，可以在方法上添加 CrossOrigin 注解：

@CrossOrigin(origins = {"http://localhost:9000", "null"})
@RequestMapping(value = "/test", method = RequestMethod.GET)
public String greetings() {
    return "{\"project\":\"just a test\"}";
}

第二种情况，如果想对一系列接口添加 CORS 配置，可以在类上添加注解，对该类声明所有接口都有效：

CrossOrigin(origins = {"http://localhost:9000", "null"})
@RestController
@SpringBootApplication
public class SpringBootCorsTestApplication {
    // xxx
}

第三种情况，添加全局配置，则需要添加一个配置类：

@Configuration
public class WebConfig extends WebMvcConfigurerAdapter {

	@Override
	public void addCorsMappings(CorsRegistry registry) {
		registry.addMapping("/**")
				.allowedOrigins("http://localhost:9000", "null")
				.allowedMethods("POST", "GET", "PUT", "OPTIONS", "DELETE")
				.maxAge(3600)
				.allowCredentials(true);
	}
}

另外，还可以通过添加 Filter 的方式，配置 CORS 规则，并手动指定对哪些接口有效。

@Bean
public FilterRegistrationBean corsFilter() {
	UrlBasedCorsConfigurationSource source = new UrlBasedCorsConfigurationSource();
	CorsConfiguration config = new CorsConfiguration();
	config.setAllowCredentials(true);	config.addAllowedOrigin("http://localhost:9000");
	config.addAllowedOrigin("null");
	config.addAllowedHeader("*");
	config.addAllowedMethod("*");
	source.registerCorsConfiguration("/**", config); // CORS 配置对所有接口都有效
	FilterRegistrationBean bean = newFilterRegistrationBean(new CorsFilter(source));
	bean.setOrder(0);
	return bean;
}

4. 实现剖析

无论是通过哪种方式配置 CORS ，其实都是在构造 CorsConfiguration 。一个 CORS 配置用一个 CorsConfiguration 类来表示，它的定义如下：

public class CorsConfiguration {
    private List<String> allowedOrigins;
    private List<String> allowedMethods;
    private List<String> allowedHeaders;
    private List<String> exposedHeaders;
    private Boolean allowCredentials;
    private Long maxAge;
}

Spring MVC 中对 CORS 规则的校验，都是通过委托给 DefaultCorsProcessor 实现的。

DefaultCorsProcessor 处理过程如下：

判断依据是 Header 中是否包含 Origin 。如果包含则说明为 CORS 请求，转到 2 ；否则，说明不是 CORS 请求，不作任何处理。
判断 response 的 Header 是否已经包含 Access-Control-Allow-Origin ，如果包含，证明已经被处理过了, 转到 3 ，否则不再处理。
判断是否同源，如果是则转交给负责该请求的类处理
是否配置了 CORS 规则，如果没有配置，且是预检请求，则拒绝该请求，如果没有配置，且不是预检请求，则交给负责该请求的类处理。如果配置了，则对该请求进行校验。

校验就是根据 CorsConfiguration 这个类的配置进行判断：