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进阶之浏览器模型拉开差距（三）

龙哥手记发表于 2022/09/17 14:07:55 2022/09/17

【摘要】进阶之浏览器模型拉开差距（三）

4、XMLHttpRequest 实例的事件

4.1 readyStateChange 事件（状态改变事件）

readyState属性的值发生改变，就会触发 readyStateChange 事件。

我们可以通过onReadyStateChange属性，指定这个事件的监听函数，对不同状态进行不同处理。尤其是当状态变为4的时候，表示通信成功，这时回调函数就可以处理服务器传送回来的数据。

4.2 progress 事件（请求中，进度事件）

上传文件时，XMLHttpRequest 实例对象本身和实例的upload属性，都有一个progress事件，会不断返回上传的进度。

var xhr = new XMLHttpRequest();

function updateProgress (oEvent) {
  if (oEvent.lengthComputable) {
    var percentComplete = oEvent.loaded / oEvent.total;
  } else {
    console.log('无法计算进展');
  }
}

xhr.addEventListener('progress', updateProgress);

xhr.open();

4.3 load 事件、error 事件、abort 事件（请求完成，请求错误，请求终止）

load 事件表示服务器传来的数据接收完毕，error 事件表示请求出错，abort 事件表示请求被中断（比如用户取消请求）。

var xhr = new XMLHttpRequest();

xhr.addEventListener('load', transferComplete);
xhr.addEventListener('error', transferFailed);
xhr.addEventListener('abort', transferCanceled);

xhr.open();

function transferComplete() {
  console.log('数据接收完毕');
}

function transferFailed() {
  console.log('数据接收出错');
}

function transferCanceled() {
  console.log('用户取消接收');
}

4.4 loadend 事件（请求结束，无论是否成功）

abort、load和error这三个事件，会伴随一个loadend事件，表示请求结束，但不知道其是否成功。

xhr.addEventListener('loadend', loadEnd);

function loadEnd(e) {
  console.log('请求结束，状态未知');
}

4.5 timeout 事件（请求超时）

服务器超过指定时间还没有返回结果，就会触发 timeout 事件，具体的例子参见timeout属性一节。

5、Navigator.sendBeacon() 卸载网页时发送数据

用户卸载网页的时候，有时需要向服务器发一些数据。很自然的做法是在unload事件或beforeunload事件的监听函数里面，使用XMLHttpRequest对象发送数据。但是，这样做不是很可靠，因为XMLHttpRequest对象是异步发送，很可能在它即将发送的时候，页面已经卸载了，从而导致发送取消或者发送失败。

解决方法就是unload事件里面，加一些很耗时的同步操作。这样就能留出足够的时间，保证异步 AJAX 能够发送成功。

function log() {
  let xhr = new XMLHttpRequest();
  xhr.open('post', '/log', true);
  xhr.setRequestHeader('Content-Type', 'application/x-www-form-urlencoded');
  xhr.send('foo=bar');
}

window.addEventListener('unload', function(event) {
  log();

  // a time-consuming operation
  for (let i = 1; i < 10000; i++) {
    for (let m = 1; m < 10000; m++) { continue; }
  }
});

上面代码中，强制执行了一次双重循环，拖长了unload事件的执行时间，导致异步 AJAX 能够发送成功。

类似的还可以使用setTimeout。下面是追踪用户点击的例子。

// HTML 代码如下
// <a id="target" href="https://baidu.com">click</a>
const clickTime = 350;
const theLink = document.getElementById('target');

function log() {
  let xhr = new XMLHttpRequest();
  xhr.open('post', '/log', true);
  xhr.setRequestHeader('Content-Type', 'application/x-www-form-urlencoded');
  xhr.send('foo=bar');
}

theLink.addEventListener('click', function (event) {
  event.preventDefault();
  log();

  setTimeout(function () {
    window.location.href = theLink.getAttribute('href');
  }, clickTime);
});

上面代码使用setTimeout，拖延了350毫秒，才让页面跳转，因此使得异步 AJAX 有时间发出。

这些做法的共同问题是，卸载的时间被硬生生拖长了，后面页面的加载被推迟了，用户体验不好。

为了解决这个问题，浏览器引入了Navigator.sendBeacon()方法。这个方法还是异步发出请求，但是请求与当前页面线程脱钩，作为浏览器进程的任务，因此可以保证会把数据发出去，不拖延卸载流程。

window.addEventListener('unload', logData, false);

function logData() {
  navigator.sendBeacon('/log', analyticsData); // 参数一：url，参数二：所要发送的数据
}

Navigator.sendBeacon方法接受两个参数，第一个参数是目标服务器的 URL，第二个参数是所要发送的数据（可选），可以是任意类型（字符串、表单对象、二进制对象等等）。

navigator.sendBeacon(url, data)  // 参数一：url，参数二：所要发送的数据

这个方法的返回值是一个布尔值，成功发送数据为true，否则为false。

该方法发送数据的 HTTP 方法是 POST，可以跨域，类似于表单提交数据。它不能指定回调函数。

下面是一个例子。

// HTML 代码如下
// <body onload="analytics('start')" onunload="analytics('end')">

function analytics(state) {
  if (!navigator.sendBeacon) return;

  var URL = 'http://example.com/analytics';
  var data = 'state=' + state + '&location=' + window.location;
  navigator.sendBeacon(URL, data);
}

六、同源限制

浏览器安全的基石是“同源政策”（same-origin policy）。很多开发者都知道这一点，但了解得不全面。

1、概述

1.1 含义

1995年，同源政策由 Netscape 公司引入浏览器。目前，所有浏览器都实行这个政策。

最初，它的含义是指，A 网页设置的 Cookie，B 网页不能打开，除非这两个网页“同源”。所谓“同源”指的是“三个相同”。

协议相同

域名相同

端口相同

举例来说，http://www.example.com/dir/page.html这个网址，协议是http://，域名是www.example.com，端口是80（默认端口可以省略），它的同源情况如下。

http://www.example.com/dir2/other.html：同源
http://example.com/dir/other.html：不同源（域名不同）
http://v2.www.example.com/dir/other.html：不同源（域名不同）
http://www.example.com:81/dir/other.html：不同源（端口不同）
https://www.example.com/dir/page.html：不同源（协议不同）

1.2 目的

同源政策的目的，是为了保证用户信息的安全，防止恶意的网站窃取数据。

设想这样一种情况：A 网站是一家银行，用户登录以后，A 网站在用户的机器上设置了一个 Cookie，包含了一些隐私信息（比如存款总额）。用户离开 A 网站以后，又去访问 B 网站，如果没有同源限制，B 网站可以读取 A 网站的 Cookie，那么隐私信息就会泄漏。更可怕的是，Cookie 往往用来保存用户的登录状态，如果用户没有退出登录，其他网站就可以冒充用户，为所欲为。因为浏览器同时还规定，提交表单不受同源政策的限制。

由此可见，同源政策是必需的，否则 Cookie 可以共享，互联网就毫无安全可言了。

1.3 限制范围

随着互联网的发展，同源政策越来越严格。目前，如果非同源，共有三种行为受到限制。

（1）无法读取非同源网页的 Cookie、LocalStorage 和 IndexedDB。

（2）无法接触非同源网页的 DOM。

（3）无法向非同源地址发送 AJAX 请求（可以发送，但浏览器会拒绝接受响应）。

另外，通过 JavaScript 脚本可以拿到其他窗口的window对象。如果是非同源的网页，目前允许一个窗口可以接触其他网页的window对象的九个属性和四个方法。

window.closed
window.frames
window.length
window.location
window.opener
window.parent
window.self
window.top
window.window
window.blur()
window.close()
window.focus()
window.postMessage()

上面的九个属性之中，只有window.location是可读写的，其他八个全部都是只读。而且，即使是location对象，非同源的情况下，也只允许调用location.replace方法和写入location.href属性。

虽然这些限制是必要的，但是有时很不方便，合理的用途也受到影响。下面介绍如何规避上面的限制。

2、Cookie

Cookie 是服务器写入浏览器的一小段信息，只有同源的网页才能共享。如果两个网页一级域名相同，只是次级域名不同，浏览器允许通过设置document.domain共享 Cookie。

举例来说，A 网页的网址是http://w1.example.com/a.html，B 网页的网址是http://w2.example.com/b.html，那么只要设置相同的document.domain，两个网页就可以共享 Cookie。因为浏览器通过document.domain属性来检查是否同源。

// 两个网页都需要设置
document.domain = 'example.com';

注意，A 和 B 两个网页都需要设置document.domain属性，才能达到同源的目的。因为设置document.domain的同时，会把端口重置为null，因此如果只设置一个网页的document.domain，会导致两个网址的端口不同，还是达不到同源的目的。

现在，A 网页通过脚本设置一个 Cookie。

document.cookie = "test1=hello";

B 网页就可以读到这个 Cookie。

var allCookie = document.cookie;

注意，这种方法只适用于 Cookie 和 iframe 窗口，LocalStorage 和 IndexedDB 无法通过这种方法，规避同源政策，而要使用下文介绍 PostMessage API。

另外，服务器也可以在设置 Cookie 的时候，指定 Cookie 的所属域名为一级域名，比如.example.com。

Set-Cookie: key=value; domain=.example.com; path=/

这样的话，二级域名和三级域名不用做任何设置，都可以读取这个 Cookie。

3、iframe 和多窗口通信

iframe元素可以在当前网页之中，嵌入其他网页。每个iframe元素形成自己的窗口，即有自己的window对象。iframe窗口之中的脚本，可以获得父窗口和子窗口。但是，只有在同源的情况下，父窗口和子窗口才能通信；如果跨域，就无法拿到对方的 DOM。

比如，父窗口运行下面的命令，如果iframe窗口不是同源，就会报错。

document
.getElementById("myIFrame")
.contentWindow
.document
// Uncaught DOMException: Blocked a frame from accessing a cross-origin frame.

上面命令中，父窗口想获取子窗口的 DOM，因为跨域导致报错。

反之亦然，子窗口获取主窗口的 DOM 也会报错。

window.parent.document.body
// 报错

这种情况不仅适用于iframe窗口，还适用于window.open方法打开的窗口，只要跨域，父窗口与子窗口之间就无法通信。

如果两个窗口一级域名相同，只是二级域名不同，那么设置上一节介绍的document.domain属性，就可以规避同源政策，拿到 DOM。

对于完全不同源的网站，目前有两种方法，可以解决跨域窗口的通信问题。

片段识别符（fragment identifier）

跨文档通信API（Cross-document messaging）

3.1 片段识别符

片段标识符（fragment identifier）指的是，URL 的#号后面的部分，比如http://example.com/x.html#fragment的#fragment。如果只是改变片段标识符，页面不会重新刷新。

父窗口可以把信息，写入子窗口的片段标识符。

var src = originURL + '#' + data;
document.getElementById('myIFrame').src = src;

上面代码中，父窗口把所要传递的信息，写入 iframe 窗口的片段标识符。

子窗口通过监听hashchange事件得到通知。

window.onhashchange = checkMessage;

function checkMessage() {
  var message = window.location.hash;
  // ...
}

同样的，子窗口也可以改变父窗口的片段标识符。

parent.location.href = target + '#' + hash;

3.2 window.postMessage()

上面的这种方法属于破解，HTML5 为了解决这个问题，引入了一个全新的API：跨文档通信 API（Cross-document messaging）。

这个 API 为window对象新增了一个window.postMessage方法，允许跨窗口通信，不论这两个窗口是否同源。举例来说，父窗口aaa.com向子窗口bbb.com发消息，调用postMessage方法就可以了。

// 父窗口打开一个子窗口
var popup = window.open('http://bbb.com', 'title');
// 父窗口向子窗口发消息
popup.postMessage('Hello World!', 'http://bbb.com');

postMessage方法的第一个参数是具体的信息内容，第二个参数是接收消息的窗口的源（origin），即“协议 + 域名 + 端口”。也可以设为*，表示不限制域名，向所有窗口发送。

子窗口向父窗口发送消息的写法类似。

// 子窗口向父窗口发消息
window.opener.postMessage('Nice to see you', 'http://aaa.com');

父窗口和子窗口都可以通过message事件，监听对方的消息。

// 父窗口和子窗口都可以用下面的代码，
// 监听 message 消息
window.addEventListener('message', function (e) {
  console.log(e.data);
},false);

message事件的参数是事件对象event，提供以下三个属性。

event.source：发送消息的窗口

event.origin: 消息发向的网址

event.data: 消息内容

下面的例子是，子窗口通过event.source属性引用父窗口，然后发送消息。

window.addEventListener('message', receiveMessage);
function receiveMessage(event) {
  event.source.postMessage('Nice to see you!', '*');
}

上面代码有几个地方需要注意。首先，receiveMessage函数里面没有过滤信息的来源，任意网址发来的信息都会被处理。其次，postMessage方法中指定的目标窗口的网址是一个星号，表示该信息可以向任意网址发送。通常来说，这两种做法是不推荐的，因为不够安全，可能会被恶意利用。

event.origin属性可以过滤不是发给本窗口的消息。

window.addEventListener('message', receiveMessage);
function receiveMessage(event) {
  if (event.origin !== 'http://aaa.com') return;
  if (event.data === 'Hello World') {
    event.source.postMessage('Hello', event.origin);
  } else {
    console.log(event.data);
  }
}

3.3 LocalStorage

通过window.postMessage，读写其他窗口的 LocalStorage 也成为了可能。

下面是一个例子，主窗口写入 iframe 子窗口的localStorage。

window.onmessage = function(e) {
  if (e.origin !== 'http://bbb.com') {
    return;
  }
  var payload = JSON.parse(e.data);
  localStorage.setItem(payload.key, JSON.stringify(payload.data));
};

上面代码中，子窗口将父窗口发来的消息，写入自己的 LocalStorage。

父窗口发送消息的代码如下。

var win = document.getElementsByTagName('iframe')[0].contentWindow;
var obj = { name: 'Jack' };
win.postMessage(
  JSON.stringify({key: 'storage', data: obj}),
  'http://bbb.com'
);

加强版的子窗口接收消息的代码如下。

window.onmessage = function(e) {
  if (e.origin !== 'http://bbb.com') return;
  var payload = JSON.parse(e.data);
  switch (payload.method) {
    case 'set':
      localStorage.setItem(payload.key, JSON.stringify(payload.data));
      break;
    case 'get':
      var parent = window.parent;
      var data = localStorage.getItem(payload.key);
      parent.postMessage(data, 'http://aaa.com');
      break;
    case 'remove':
      localStorage.removeItem(payload.key);
      break;
  }
};

加强版的父窗口发送消息代码如下。

var win = document.getElementsByTagName('iframe')[0].contentWindow;
var obj = { name: 'Jack' };
// 存入对象
win.postMessage(
  JSON.stringify({key: 'storage', method: 'set', data: obj}),
  'http://bbb.com'
);
// 读取对象
win.postMessage(
  JSON.stringify({key: 'storage', method: "get"}),
  "*"
);
window.onmessage = function(e) {
  if (e.origin != 'http://aaa.com') return;
  console.log(JSON.parse(e.data).name);
};

4、AJAX

同源政策规定，AJAX 请求只能发给同源的网址，否则就报错。

除了架设服务器代理（浏览器请求同源服务器，再由后者请求外部服务），有三种方法规避这个限制。

JSONP

WebSocket

CORS

4.1 JSONP

JSONP 是服务器与客户端跨源通信的常用方法。最大特点就是简单易用，没有兼容性问题，老式浏览器全部支持，服务端改造非常小。

它的做法如下。

第一步，网页添加一个<script>元素，向服务器请求一个脚本，这不受同源政策限制，可以跨域请求。

<script src="http://api.foo.com?callback=bar"></script>

注意，请求的脚本网址有一个callback参数（?callback=bar），用来告诉服务器，客户端的回调函数名称（bar）。

第二步，服务器收到请求后，拼接一个字符串，将 JSON 数据放在函数名里面，作为字符串返回（bar({...})）。

第三步，客户端会将服务器返回的字符串，作为代码解析，因为浏览器认为，这是<script>标签请求的脚本内容。这时，客户端只要定义了bar()函数，就能在该函数体内，拿到服务器返回的 JSON 数据。

下面看一个实例。首先，网页动态插入<script>元素，由它向跨域网址发出请求。

function addScriptTag(src) {
  var script = document.createElement('script');
  script.setAttribute('type', 'text/javascript');
  script.src = src;
  document.body.appendChild(script);
}

window.onload = function () {
  addScriptTag('http://example.com/ip?callback=foo');
}

function foo(data) {
  console.log('Your public IP address is: ' + data.ip);
};

上面代码通过动态添加<script>元素，向服务器example.com发出请求。注意，该请求的查询字符串有一个callback参数，用来指定回调函数的名字，这对于 JSONP 是必需的。

服务器收到这个请求以后，会将数据放在回调函数的参数位置返回。

foo({
  'ip': '8.8.8.8'
});

由于<script>元素请求的脚本，直接作为代码运行。这时，只要浏览器定义了foo函数，该函数就会立即调用。作为参数的 JSON 数据被视为 JavaScript 对象，而不是字符串，因此避免了使用JSON.parse的步骤。

4.2 WebSocket

WebSocket 是一种通信协议，使用ws://（非加密）和wss://（加密）作为协议前缀。该协议不实行同源政策，只要服务器支持，就可以通过它进行跨源通信。

下面是一个例子，浏览器发出的 WebSocket 请求的头信息（摘自维基百科）。

GET /chat HTTP/1.1
Host: server.example.com
Upgrade: websocket
Connection: Upgrade
Sec-WebSocket-Key: x3JJHMbDL1EzLkh9GBhXDw==
Sec-WebSocket-Protocol: chat, superchat
Sec-WebSocket-Version: 13
Origin: http://example.com

上面代码中，有一个字段是Origin，表示该请求的请求源（origin），即发自哪个域名。

正是因为有了Origin这个字段，所以 WebSocket 才没有实行同源政策。因为服务器可以根据这个字段，判断是否许可本次通信。如果该域名在白名单内，服务器就会做出如下回应。

HTTP/1.1 101 Switching Protocols
Upgrade: websocket
Connection: Upgrade
Sec-WebSocket-Accept: HSmrc0sMlYUkAGmm5OPpG2HaGWk=
Sec-WebSocket-Protocol: chat

4.3 CORS

CORS 是跨源资源分享（Cross-Origin Resource Sharing）的缩写。它是 W3C 标准，属于跨源 AJAX 请求的根本解决方法。相比 JSONP 只能发GET请求，CORS 允许任何类型的请求。

下一章将详细介绍，如何通过 CORS 完成跨源 AJAX 请求。

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。

window.sessionStorage.setItem('key', 'value');
window.localStorage.setItem('key', 'value');

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。

十、Location 对象，URL 对象，URLSearchParams 对象

URL 是互联网的基础设施之一。浏览器提供了一些原生对象，用来管理 URL。

1、Location 对象

Location对象是浏览器提供的原生对象，提供 URL 相关的信息和操作方法。通过window.location和document.location属性，可以拿到这个对象。

1.1 属性

Location对象提供以下属性。

Location.href：整个 URL。
Location.protocol：当前 URL 的协议，包括冒号（:）。
Location.host：主机。如果端口不是协议默认的80和433，则还会包括冒号（:）和端口。
Location.hostname：主机名，不包括端口。
Location.port：端口号。
Location.pathname：URL 的路径部分，从根路径/开始。
Location.search：查询字符串部分，从问号?开始。
Location.hash：片段字符串部分，从#开始。
Location.username：域名前面的用户名。
Location.password：域名前面的密码。
Location.origin：URL 的协议、主机名和端口。

// 当前网址为
// http://user:passwd@www.example.com:4097/path/a.html?x=111#part1
document.location.href
// "http://user:passwd@www.example.com:4097/path/a.html?x=111#part1"
document.location.protocol
// "http:"
document.location.host
// "www.example.com:4097"
document.location.hostname
// "www.example.com"
document.location.port
// "4097"
document.location.pathname
// "/path/a.html"
document.location.search
// "?x=111"
document.location.hash
// "#part1"
document.location.username
// "user"
document.location.password
// "passwd"
document.location.origin
// "http://user:passwd@www.example.com:4097"

这些属性里面，只有origin属性是只读的，其他属性都可写。

注意，如果对Location.href写入新的 URL 地址，浏览器会立刻跳转到这个新地址。

// 跳转到新网址
document.location.href = 'http://www.example.com';

这个特性常常用于让网页自动滚动到新的锚点。

document.location.href = '#top';
// 等同于
document.location.hash = '#top';

直接改写location，相当于写入href属性。

document.location = 'http://www.example.com';
// 等同于
document.location.href = 'http://www.example.com';

另外，Location.href属性是浏览器唯一允许跨域写入的属性，即非同源的窗口可以改写另一个窗口（比如子窗口与父窗口）的Location.href属性，导致后者的网址跳转。Location的其他属性都不允许跨域写入。

1.2 方法

（1）Location.assign()

assign方法接受一个 URL 字符串作为参数，使得浏览器立刻跳转到新的 URL。如果参数不是有效的 URL 字符串，则会报错。

// 跳转到新的网址
document.location.assign('http://www.example.com')

（2）Location.replace()

replace方法接受一个 URL 字符串作为参数，使得浏览器立刻跳转到新的 URL。如果参数不是有效的 URL 字符串，则会报错。

它与assign方法的差异在于，replace会在浏览器的浏览历史History里面删除当前网址，也就是说，一旦使用了该方法，后退按钮就无法回到当前网页了，相当于在浏览历史里面，使用新的 URL 替换了老的 URL。它的一个应用是，当脚本发现当前是移动设备时，就立刻跳转到移动版网页。

// 跳转到新的网址
document.location.replace('http://www.example.com')

（3）Location.reload()

reload方法使得浏览器重新加载当前网址，相当于按下浏览器的刷新按钮。

它接受一个布尔值作为参数。如果参数为true，浏览器将向服务器重新请求这个网页，并且重新加载后，网页将滚动到头部（即scrollTop === 0）。如果参数是false或为空，浏览器将从本地缓存重新加载该网页，并且重新加载后，网页的视口位置是重新加载前的位置。

// 向服务器重新请求当前网址
window.location.reload(true);

（4）Location.toString()

toString方法返回整个 URL 字符串，相当于读取Location.href属性。

2、URL 的编码和解码

网页的 URL 只能包含合法的字符。合法字符分成两类。

URL 元字符：分号（;），逗号（,），斜杠（/），问号（?），冒号（:），at（@），&，等号（=），加号（+），美元符号（$），井号（#）
语义字符：a-z，A-Z，0-9，连词号（-），下划线（_），点（.），感叹号（!），波浪线（~），星号（*），单引号（'），圆括号（()）

除了以上字符，其他字符出现在 URL 之中都必须转义，规则是根据操作系统的默认编码，将每个字节转为百分号（%）加上两个大写的十六进制字母。

比如，UTF-8 的操作系统上，http://www.example.com/q=春节这个 URL 之中，汉字“春节”不是 URL 的合法字符，所以被浏览器自动转成http://www.example.com/q=%E6%98%A5%E8%8A%82。其中，“春”转成了%E6%98%A5，“节”转成了%E8%8A%82。这是因为“春”和“节”的 UTF-8 编码分别是E6 98 A5和E8 8A 82，将每个字节前面加上百分号，就构成了 URL 编码。

JavaScript 提供四个 URL 的编码/解码方法。

encodeURI()
encodeURIComponent()
decodeURI()
decodeURIComponent()

2.1 encodeURI()

encodeURI()方法用于转码整个 URL。它的参数是一个字符串，代表整个 URL。它会将元字符和语义字符之外的字符，都进行转义。

encodeURI('http://www.example.com/q=春节')
// "http://www.example.com/q=%E6%98%A5%E8%8A%82"

2.2 encodeURIComponent()

encodeURIComponent()方法用于转码 URL 的组成部分，会转码除了语义字符之外的所有字符，即元字符也会被转码。所以，它不能用于转码整个 URL。它接受一个参数，就是 URL 的片段。

encodeURIComponent('春节')
// "%E6%98%A5%E8%8A%82"
encodeURIComponent('http://www.example.com/q=春节')
// "http%3A%2F%2Fwww.example.com%2Fq%3D%E6%98%A5%E8%8A%82"

上面代码中，encodeURIComponent()会连 URL 元字符一起转义，所以如果转码整个 URL 就会出错。

2.3 decodeURI()

decodeURI()方法用于整个 URL 的解码。它是encodeURI()方法的逆运算。它接受一个参数，就是转码后的 URL。

decodeURI('http://www.example.com/q=%E6%98%A5%E8%8A%82')
// "http://www.example.com/q=春节"

2.4 decodeURIComponent()

decodeURIComponent()用于URL 片段的解码。它是encodeURIComponent()方法的逆运算。它接受一个参数，就是转码后的 URL 片段。

decodeURIComponent('%E6%98%A5%E8%8A%82')
// "春节"

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进阶之浏览器模型拉开差距（三）

4、XMLHttpRequest 实例的事件

4.1 readyStateChange 事件 （状态改变事件）

4.2 progress 事件 （请求中，进度事件）

4.3 load 事件、error 事件、abort 事件 （请求完成，请求错误，请求终止）

4.4 loadend 事件 （请求结束，无论是否成功）

4.5 timeout 事件（请求超时）

5、Navigator.sendBeacon() 卸载网页时发送数据

六、同源限制

1、概述

1.1 含义

1.2 目的

1.3 限制范围

2、Cookie

3、iframe 和多窗口通信

3.1 片段识别符

3.2 window.postMessage()

3.3 LocalStorage

4、AJAX

4.1 JSONP

4.2 WebSocket

4.3 CORS

七、CORS 通信

1、简介

2、两种请求

3、简单请求

3.1 基本流程

3.2 withCredentials 属性

4、非简单请求

4.1 预检请求

4.2 预检请求的回应

4.3 浏览器的正常请求和回应

5、与 JSONP 的比较

八、Storage 接口

1、概述

2、属性和方法

2.1 Storage.setItem()

2.2 Storage.getItem()

2.3 Storage.removeItem()

2.4 Storage.clear()

2.5 Storage.key()

3、storage 事件

九、History 对象

1、概述

2、属性

3、方法

3.1 History.back()、History.forward()、History.go()

3.2 History.pushState()，

3.3 History.replaceState()

4、popstate 事件

十、Location 对象，URL 对象，URLSearchParams 对象

1、Location 对象

1.1 属性

1.2 方法

2、URL 的编码和解码

2.1 encodeURI()

2.2 encodeURIComponent()

2.3 decodeURI()

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