Axios 是一個基于 Promise 的 HTTP 客戶端，同時支持瀏覽器和 Node.js 環(huán)境。它是一個優(yōu)秀的 HTTP 客戶端，被廣泛地應(yīng)用在大量的 Web 項目中。

由上圖可知，Axios 項目的 Star 數(shù)為 「77.9K」，F(xiàn)ork 數(shù)也高達 「7.3K」，是一個很優(yōu)秀的開源項目，所以接下來阿寶哥將帶大家一起來分析 Axios 項目中一些值得借鑒的地方。

閱讀完本文，你將了解以下內(nèi)容：

• HTTP 攔截器的設(shè)計與實現(xiàn)；
• HTTP 適配器的設(shè)計與實現(xiàn)；
• 如何防御 CSRF 攻擊。

下面我們從簡單的開始，先來了解一下 Axios。

一、Axios 簡介
Axios 是一個基于 Promise 的 HTTP 客戶端，擁有以下特性：

• 支持 Promise API；
• 能夠攔截請求和響應(yīng)；
• 能夠轉(zhuǎn)換請求和響應(yīng)數(shù)據(jù)；
• 客戶端支持防御 CSRF 攻擊；
• 同時支持瀏覽器和 Node.js 環(huán)境；
• 能夠取消請求及自動轉(zhuǎn)換 JSON 數(shù)據(jù)。

在瀏覽器端 Axios 支持大多數(shù)主流的瀏覽器，比如 Chrome、Firefox、Safari 和 IE 11。此外，Axios 還擁有自己的生態(tài)：

（數(shù)據(jù)來源 —— https://github.com/axios/axios/blob/master/ECOSYSTEM.md）

簡單介紹完 Axios，我們來分析一下它提供的一個核心功能 —— 攔截器。

二、HTTP 攔截器的設(shè)計與實現(xiàn)
2.1 攔截器簡介
對于大多數(shù) SPA 應(yīng)用程序來說， 通常會使用 token 進行用戶的身份認證。這就要求在認證通過后，我們需要在每個請求上都攜帶認證信息。針對這個需求，為了避免為每個請求單獨處理，我們可以通過封裝統(tǒng)一的 request 函數(shù)來為每個請求統(tǒng)一添加 token 信息。

但后期如果需要為某些 GET 請求設(shè)置緩存時間或者控制某些請求的調(diào)用頻率的話，我們就需要不斷修改 request 函數(shù)來擴展對應(yīng)的功能。此時，如果在考慮對響應(yīng)進行統(tǒng)一處理的話，我們的 request 函數(shù)將變得越來越龐大，也越來越難維護。那么對于這個問題，該如何解決呢？Axios 為我們提供了解決方案 —— 攔截器。

Axios 是一個基于 Promise 的 HTTP 客戶端，而 HTTP 協(xié)議是基于請求和響應(yīng)：

所以 Axios 提供了請求攔截器和響應(yīng)攔截器來分別處理請求和響應(yīng)，它們的作用如下：

• 請求攔截器：該類攔截器的作用是在請求發(fā)送前統(tǒng)一執(zhí)行某些操作，比如在請求頭中添加 token 字段。
• 響應(yīng)攔截器：該類攔截器的作用是在接收到服務(wù)器響應(yīng)后統(tǒng)一執(zhí)行某些操作，比如發(fā)現(xiàn)響應(yīng)狀態(tài)碼為 401 時，自動跳轉(zhuǎn)到登錄頁。

在 Axios 中設(shè)置攔截器很簡單，通過 axios.interceptors.request 和 axios.interceptors.response 對象提供的 use 方法，就可以分別設(shè)置請求攔截器和響應(yīng)攔截器：

// 添加請求攔截器 
axios.interceptors.request.use(function (config) { 
  config.headers.token = 'added by interceptor'; 
  return config; 
}); 
 
// 添加響應(yīng)攔截器 
axios.interceptors.response.use(function (data) { 
  data.data = data.data + ' - modified by interceptor'; 
  return data; 
}); 

那么攔截器是如何工作的呢？在看具體的代碼之前，我們先來分析一下它的設(shè)計思路。Axios 的作用是用于發(fā)送 HTTP 請求，而請求攔截器和響應(yīng)攔截器的本質(zhì)都是一個實現(xiàn)特定功能的函數(shù)。

我們可以按照功能把發(fā)送 HTTP 請求拆解成不同類型的子任務(wù)，比如有用于處理請求配置對象的子任務(wù)，用于發(fā)送 HTTP 請求的子任務(wù)和用于處理響應(yīng)對象的子任務(wù)。當(dāng)我們按照指定的順序來執(zhí)行這些子任務(wù)時，就可以完成一次完整的 HTTP 請求。

了解完這些，接下來我們將從 「任務(wù)注冊、任務(wù)編排和任務(wù)調(diào)度」 三個方面來分析 Axios 攔截器的實現(xiàn)。

2.2 任務(wù)注冊
通過前面攔截器的使用示例，我們已經(jīng)知道如何注冊請求攔截器和響應(yīng)攔截器，其中請求攔截器用于處理請求配置對象的子任務(wù)，而響應(yīng)攔截器用于處理響應(yīng)對象的子任務(wù)。要搞清楚任務(wù)是如何注冊的，就需要了解 axios 和 axios.interceptors 對象。

// lib/axios.js 
function createInstance(defaultConfig) { 
  var context = new Axios(defaultConfig); 
  var instance = bind(Axios.prototype.request, context); 
 
  // Copy axios.prototype to instance 
  utils.extend(instance, Axios.prototype, context); 
  // Copy context to instance 
  utils.extend(instance, context); 
  return instance; 
} 
 
// Create the default instance to be exported 
var axios = createInstance(defaults); 

在 Axios 的源碼中，我們找到了 axios 對象的定義，很明顯默認的 axios 實例是通過 createInstance 方法創(chuàng)建的，該方法最終返回的是 Axios.prototype.request 函數(shù)對象。同時，我們發(fā)現(xiàn)了 Axios 的構(gòu)造函數(shù)：

// lib/core/Axios.js 
function Axios(instanceConfig) { 
  this.defaults = instanceConfig; 
  this.interceptors = { 
    request: new InterceptorManager(), 
    response: new InterceptorManager() 
  }; 
} 

在構(gòu)造函數(shù)中，我們找到了 axios.interceptors 對象的定義，也知道了 interceptors.request 和 interceptors.response 對象都是 InterceptorManager 類的實例。因此接下來，進一步分析 InterceptorManager 構(gòu)造函數(shù)及相關(guān)的 use 方法就可以知道任務(wù)是如何注冊的：

// lib/core/InterceptorManager.js 
function InterceptorManager() { 
  this.handlers = []; 
} 
 
InterceptorManager.prototype.use = function use(fulfilled, rejected) { 
  this.handlers.push({ 
    fulfilled: fulfilled, 
    rejected: rejected 
  }); 
  // 返回當(dāng)前的索引，用于移除已注冊的攔截器 
  return this.handlers.length - 1; 
}; 

通過觀察 use 方法，我們可知注冊的攔截器都會被保存到 InterceptorManager 對象的 handlers 屬性中。下面我們用一張圖來總結(jié)一下 Axios 對象與 InterceptorManager 對象的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與關(guān)系：

2.3 任務(wù)編排
現(xiàn)在我們已經(jīng)知道如何注冊攔截器任務(wù)，但僅僅注冊任務(wù)是不夠，我們還需要對已注冊的任務(wù)進行編排，這樣才能確保任務(wù)的執(zhí)行順序。這里我們把完成一次完整的 HTTP 請求分為處理請求配置對象、發(fā)起 HTTP 請求和處理響應(yīng)對象 3 個階段。

接下來我們來看一下 Axios 如何發(fā)請求的：

axios({ 
  url: '/hello', 
  method: 'get', 
}).then(res =>{ 
  console.log('axios res: ', res) 
  console.log('axios res.data: ', res.data) 
}) 

通過前面的分析，我們已經(jīng)知道 axios 對象對應(yīng)的是 Axios.prototype.request 函數(shù)對象，該函數(shù)的具體實現(xiàn)如下：

// lib/core/Axios.js 
Axios.prototype.request = function request(config) { 
  config = mergeConfig(this.defaults, config); 
 
  // 省略部分代碼 
  var chain = [dispatchRequest, undefined]; 
  var promise = Promise.resolve(config); 
 
  // 任務(wù)編排 
  this.interceptors.request.forEach(function unshiftRequestInterceptors(interceptor) { 
    chain.unshift(interceptor.fulfilled, interceptor.rejected); 
  }); 
 
  this.interceptors.response.forEach(function pushResponseInterceptors(interceptor) { 
    chain.push(interceptor.fulfilled, interceptor.rejected); 
  }); 
 
  // 任務(wù)調(diào)度 
  while (chain.length) { 
    promise = promise.then(chain.shift(), chain.shift()); 
  } 
 
  return promise; 
}; 

任務(wù)編排的代碼比較簡單，我們來看一下任務(wù)編排前和任務(wù)編排后的對比圖：

2.4 任務(wù)調(diào)度
任務(wù)編排完成后，要發(fā)起 HTTP 請求，我們還需要按編排后的順序執(zhí)行任務(wù)調(diào)度。在 Axios 中具體的調(diào)度方式很簡單，具體如下所示：

// lib/core/Axios.js 
xios.prototype.request = function request(config) { 
 // 省略部分代碼 
 var promise = Promise.resolve(config); 
 while (chain.length) { 
   promise = promise.then(chain.shift(), chain.shift()); 
 } 

因為 chain 是數(shù)組，所以通過 while 語句我們就可以不斷地取出設(shè)置的任務(wù)，然后組裝成 Promise 調(diào)用鏈從而實現(xiàn)任務(wù)調(diào)度，對應(yīng)的處理流程如下圖所示：

下面我們來回顧一下 Axios 攔截器完整的使用流程：

// 添加請求攔截器 —— 處理請求配置對象 
axios.interceptors.request.use(function (config) { 
  config.headers.token = 'added by interceptor'; 
  return config; 
}); 
 
// 添加響應(yīng)攔截器 —— 處理響應(yīng)對象 
axios.interceptors.response.use(function (data) { 
  data.data = data.data + ' - modified by interceptor'; 
  return data; 
}); 
 
axios({ 
  url: '/hello', 
  method: 'get', 
}).then(res =>{ 
  console.log('axios res.data: ', res.data) 
}) 

介紹完 Axios 的攔截器，我們來總結(jié)一下它的優(yōu)點。Axios 通過提供攔截器機制，讓開發(fā)者可以很容易在請求的生命周期中自定義不同的處理邏輯。

此外，也可以通過攔截器機制來靈活地擴展 Axios 的功能，比如 Axios 生態(tài)中列舉的 axios-response-logger 和 axios-debug-log 這兩個庫。

參考 Axios 攔截器的設(shè)計模型，我們就可以抽出以下通用的任務(wù)處理模型：

三、HTTP 適配器的設(shè)計與實現(xiàn)
3.1 默認 HTTP 適配器
Axios 同時支持瀏覽器和 Node.js 環(huán)境，對于瀏覽器環(huán)境來說，我們可以通過 XMLHttpRequest 或 fetch API 來發(fā)送 HTTP 請求，而對于 Node.js 環(huán)境來說，我們可以通過 Node.js 內(nèi)置的 http 或 https 模塊來發(fā)送 HTTP 請求。

為了支持不同的環(huán)境，Axios 引入了適配器。在 HTTP 攔截器設(shè)計部分，我們看到了一個 dispatchRequest 方法，該方法用于發(fā)送 HTTP 請求，它的具體實現(xiàn)如下所示：

// lib/core/dispatchRequest.js 
module.exports = function dispatchRequest(config) { 
  // 省略部分代碼 
  var adapter = config.adapter || defaults.adapter; 
   
  return adapter(config).then(function onAdapterResolution(response) { 
    // 省略部分代碼 
    return response; 
  }, function onAdapterRejection(reason) { 
    // 省略部分代碼 
    return Promise.reject(reason); 
  }); 
}; 

通過查看以上的 dispatchRequest 方法，我們可知 Axios 支持自定義適配器，同時也提供了默認的適配器。對于大多數(shù)場景，我們并不需要自定義適配器，而是直接使用默認的適配器。因此，默認的適配器就會包含瀏覽器和 Node.js 環(huán)境的適配代碼，其具體的適配邏輯如下所示：

// lib/defaults.js 
var defaults = { 
  adapter: getDefaultAdapter(), 
  xsrfCookieName: 'XSRF-TOKEN', 
  xsrfHeaderName: 'X-XSRF-TOKEN', 
  //... 
} 
 
function getDefaultAdapter() { 
  var adapter; 
  if (typeof XMLHttpRequest !== 'undefined') { 
    // For browsers use XHR adapter 
    adapter = require('./adapters/xhr'); 
  } else if (typeof process !== 'undefined' &&  
    Object.prototype.toString.call(process) === '[object process]') { 
    // For node use HTTP adapter 
    adapter = require('./adapters/http'); 
  } 
  return adapter; 
} 

在 getDefaultAdapter 方法中，首先通過平臺中特定的對象來區(qū)分不同的平臺，然后再導(dǎo)入不同的適配器，具體的代碼比較簡單，這里就不展開介紹。

3.2 自定義適配器
其實除了默認的適配器外，我們還可以自定義適配器。那么如何自定義適配器呢？這里我們可以參考 Axios 提供的示例：

var settle = require('./../core/settle'); 
module.exports = function myAdapter(config) { 
  // 當(dāng)前時機點： 
  //  - config配置對象已經(jīng)與默認的請求配置合并 
  //  - 請求轉(zhuǎn)換器已經(jīng)運行 
  //  - 請求攔截器已經(jīng)運行 
   
  // 使用提供的config配置對象發(fā)起請求 
  // 根據(jù)響應(yīng)對象處理Promise的狀態(tài) 
  return new Promise(function(resolve, reject) { 
    var response = { 
      data: responseData, 
      status: request.status, 
      statusText: request.statusText, 
      headers: responseHeaders, 
      config: config, 
      request: request 
    }; 
 
    settle(resolve, reject, response); 
 
    // 此后: 
    //  - 響應(yīng)轉(zhuǎn)換器將會運行 
    //  - 響應(yīng)攔截器將會運行 
  }); 
} 

在以上示例中，我們主要關(guān)注轉(zhuǎn)換器、攔截器的運行時機點和適配器的基本要求。比如當(dāng)調(diào)用自定義適配器之后，需要返回 Promise 對象。這是因為 Axios 內(nèi)部是通過 Promise 鏈?zhǔn)秸{(diào)用來完成請求調(diào)度，不清楚的小伙伴可以重新閱讀 “攔截器的設(shè)計與實現(xiàn)” 部分的內(nèi)容。

現(xiàn)在我們已經(jīng)知道如何自定義適配器了，那么自定義適配器有什么用呢？在 Axios 生態(tài)中，阿寶哥發(fā)現(xiàn)了 axios-mock-adapter 這個庫，該庫通過自定義適配器，讓開發(fā)者可以輕松地模擬請求。對應(yīng)的使用示例如下所示：

var axios = require("axios"); 
var MockAdapter = require("axios-mock-adapter"); 
 
// 在默認的Axios實例上設(shè)置mock適配器 
var mock = new MockAdapter(axios); 
 
// 模擬 GET /users 請求 
mock.onGet("/users").reply(200, { 
  users: [{ id: 1, name: "John Smith" }], 
}); 
 
axios.get("/users").then(function (response) { 
  console.log(response.data); 
}); 

對 MockAdapter 感興趣的小伙伴，可以自行了解一下 axios-mock-adapter 這個庫。到這里我們已經(jīng)介紹了 Axios 的攔截器與適配器，下面阿寶哥用一張圖來總結(jié)一下 Axios 使用請求攔截器和響應(yīng)攔截器后，請求的處理流程：

四、CSRF 防御
4.1 CSRF 簡介
「跨站請求偽造」（Cross-site request forgery），通常縮寫為 「CSRF」 或者 「XSRF」， 是一種挾制用戶在當(dāng)前已登錄的 Web 應(yīng)用程序上執(zhí)行非本意的操作的攻擊方法。

跨站請求攻擊，簡單地說，是攻擊者通過一些技術(shù)手段欺騙用戶的瀏覽器去訪問一個自己曾經(jīng)認證過的網(wǎng)站并運行一些操作（如發(fā)郵件，發(fā)消息，甚至財產(chǎn)操作如轉(zhuǎn)賬和購買商品）。由于瀏覽器曾經(jīng)認證過，所以被訪問的網(wǎng)站會認為是真正的用戶操作而去運行。

為了讓小伙伴更好地理解上述的內(nèi)容，阿寶哥畫了一張跨站請求攻擊示例圖：

在上圖中攻擊者利用了 Web 中用戶身份驗證的一個漏洞：「簡單的身份驗證只能保證請求發(fā)自某個用戶的瀏覽器，卻不能保證請求本身是用戶自愿發(fā)出的」。既然存在以上的漏洞，那么我們應(yīng)該怎么進行防御呢？接下來我們來介紹一些常見的 CSRF 防御措施。

4.2 CSRF 防御措施
4.2.1 檢查 Referer 字段
HTTP 頭中有一個 Referer 字段，這個字段用以標(biāo)明請求來源于哪個地址?！冈谔幚砻舾袛?shù)據(jù)請求時，通常來說，Referer 字段應(yīng)和請求的地址位于同一域名下」。

以示例中商城操作為例，Referer 字段地址通常應(yīng)該是商城所在的網(wǎng)頁地址，應(yīng)該也位于 www.semlinker.com 之下。而如果是 CSRF 攻擊傳來的請求，Referer 字段會是包含惡意網(wǎng)址的地址，不會位于 www.semlinker.com 之下，這時候服務(wù)器就能識別出惡意的訪問。

這種辦法簡單易行，僅需要在關(guān)鍵訪問處增加一步校驗。但這種辦法也有其局限性，因其完全依賴瀏覽器發(fā)送正確的 Referer 字段。雖然 HTTP 協(xié)議對此字段的內(nèi)容有明確的規(guī)定，但并無法保證來訪的瀏覽器的具體實現(xiàn)，亦無法保證瀏覽器沒有安全漏洞影響到此字段。并且也存在攻擊者攻擊某些瀏覽器，篡改其 Referer 字段的可能。

4.2.2 同步表單 CSRF 校驗
CSRF 攻擊之所以能夠成功，是因為服務(wù)器無法區(qū)分正常請求和攻擊請求。針對這個問題我們可以要求所有的用戶請求都攜帶一個 CSRF 攻擊者無法獲取到的 token。對于 CSRF 示例圖中的表單攻擊，我們可以使用 「同步表單 CSRF 校驗」 的防御措施。

「同步表單 CSRF 校驗」 就是在返回頁面時將 token 渲染到頁面上，在 form 表單提交的時候通過隱藏域或者作為查詢參數(shù)把 CSRF token 提交到服務(wù)器。比如，在同步渲染頁面時，在表單請求中增加一個 _csrf 的查詢參數(shù)，這樣當(dāng)用戶在提交這個表單的時候就會將 CSRF token 提交上來：

<form method="POST" action="/upload?_csrf={{由服務(wù)端生成}}" enctype="multipart/form-data"> 
  用戶名: <input name="name" /> 
  選擇頭像: <input name="file" type="file" /> 
  <button type="submit">提交</button> 
</form> 

4.2.3 雙重 Cookie 防御
「雙重 Cookie 防御」 就是將 token 設(shè)置在 Cookie 中，在提交（POST、PUT、PATCH、DELETE）等請求時提交 Cookie，并通過請求頭或請求體帶上 Cookie 中已設(shè)置的 token，服務(wù)端接收到請求后，再進行對比校驗。

下面我們以 jQuery 為例，來看一下如何設(shè)置 CSRF token：

let csrfToken = Cookies.get('csrfToken'); 
 
function csrfSafeMethod(method) { 
  // 以下HTTP方法不需要進行CSRF防護 
  return (/^(GET|HEAD|OPTIONS|TRACE)$/.test(method)); 
} 
 
$.ajaxSetup({ 
  beforeSend: function(xhr, settings) { 
    if (!csrfSafeMethod(settings.type) && !this.crossDomain) { 
      xhr.setRequestHeader('x-csrf-token', csrfToken); 
    } 
  }, 
}); 

介紹完 CSRF 攻擊的方式和防御手段，最后我們來看一下 Axios 是如何防御 CSRF 攻擊的。

4.3 Axios CSRF 防御
Axios 提供了 xsrfCookieName 和 xsrfHeaderName 兩個屬性來分別設(shè)置 CSRF 的 Cookie 名稱和 HTTP 請求頭的名稱，它們的默認值如下所示：

// lib/defaults.js 
var defaults = { 
  adapter: getDefaultAdapter(), 
 
  // 省略部分代碼 
  xsrfCookieName: 'XSRF-TOKEN', 
  xsrfHeaderName: 'X-XSRF-TOKEN', 
}; 

前面我們已經(jīng)知道在不同的平臺中，Axios 使用不同的適配器來發(fā)送 HTTP 請求，這里我們以瀏覽器平臺為例，來看一下 Axios 如何防御 CSRF 攻擊：

// lib/adapters/xhr.js 
module.exports = function xhrAdapter(config) { 
  return new Promise(function dispatchXhrRequest(resolve, reject) { 
    var requestHeaders = config.headers; 
     
    var request = new XMLHttpRequest(); 
    // 省略部分代碼 
     
    // 添加xsrf頭部 
    if (utils.isStandardBrowserEnv()) { 
      var xsrfValue = (config.withCredentials || isURLSameOrigin(fullPath)) && config.xsrfCookieName ? 
        cookies.read(config.xsrfCookieName) : 
        undefined; 
 
      if (xsrfValue) { 
        requestHeaders[config.xsrfHeaderName] = xsrfValue; 
      } 
    } 
 
    request.send(requestData); 
  }); 
}; 

看完以上的代碼，相信小伙伴們就已經(jīng)知道答案了，原來 Axios 內(nèi)部是使用 「雙重 Cookie 防御」 的方案來防御 CSRF 攻擊。

好的，到這里本文的主要內(nèi)容都已經(jīng)介紹完了，其實 Axios 項目還有一些值得我們借鑒的地方，比如 CancelToken 的設(shè)計、異常處理機制等，感興趣的小伙伴可以自行學(xué)習(xí)一下。

五、參考資源
Github - axios
維基百科 - 跨站請求偽造
Egg - 安全威脅 CSRF 的防范