SpringBoot集成Mybatis-Plus多租户架构实现
目录
- 一. 什么是多租户
- 二. 多租户架构以及数据隔离方案
- 1. 独立数据库
- 2. 共享数据库,独立 Schema
- 3. 共享数据库,共享 Schema,共享数据表
- 三.多租户架构适用场景?
- 四. 技术实现
- 正式进入主题
- 1. 创建Spring Boot项目
- 2. 单元测试
目前公司产品就是对外企业服务,入职后了解到SaaS模式和私有部署,当我第一次听到SaaS时,我不是很理解。经过查阅资料,以及在后续研发功能时,不断的加深了对多租户的理解。
那么接下来让我们问自己几个问题:
1.什么是多租户架构?
2.多租户架构方案以及各自的优缺点?
3.多租户架构的适用场景?
一. 什么是多租户
多租户技术或称多重租赁技术,简称SaaS
,是一种软件架构技术,是实现如何在多用户环境下(多用户一般是面向企业用户)共用相同的系统或程序组件,并且可确保各用户间数据的隔离性。简单讲:在一台服务器上运行单个应用实例,它为多个租户(客户)提供服务。从定义中我们可以理解:多租户是一种架构,目的是为了让多用户环境下使用同一套程序,且保证用户间数据隔离。那么重点就很浅显易懂了,多租户的重点就是同一套程序下实现多用户数据的隔离。
二. 多租户架构以及数据隔离方案
多租户在数据存储上主要存在三种方案,分别是:
1. 独立数据库
即一个租户一个数据库,这种方案的用户数据隔离级别最高,安全性最好,但成本较高。
- 优点:为不同的租户提供独立的数据库,有助于简化数据模型的扩展设计,满足不同租户的独特需求;如果出现故障,恢复数据比较简单。
- 缺点:增多了数据库的安装数量,随之带来维护成本和购置成本的增加。
2. 共享数据库,独立 Schema
也就是说 共同使用一个数据库 使用表进行数据隔离
多个或所有租户共享Database,但是每个租户一个Schema(也可叫做一个user)。底层库比如是:DB2、ORACLE等,一个数据库下可以有多个SCHEMA。
优点:为安全性要求较高的租户提供了一定程度的逻辑数据隔离,并不是完全隔离;每个数据库可支持更多的租户数量。
缺点:如果出现故障,数据恢复比较困难,因为恢复数据库将牵涉到其他租户的数据;
3. 共享数据库,共享 Schema,共享数据表
也就是说 共同使用一个数据库一个表 使用字段进行数据隔离
即租户共享同一个Database、同一个Schema,但在表中增加TenantID多租户的数据字段。这是共享程度最高、隔离级别最低的模式。
简单来讲,即每插入一条数据时都需要有一个客户的标识。这样才能在同一张表中区分出不同客户的数据,这也是我们系统目前用到的(tenant_id)
- 优点:三种方案比较,第三种方案的维护和购置成本最低,允许每个数据库支持的租户数量最多。
- 缺点:隔离级别最低,安全性最低,需要在设计开发时加大对安全的开发量;数据备份和恢复最困难,需要逐表逐条备份和还原。
三.多租户架构适用场景?
衡量三种模式主要考虑的因素是隔离还是共享
。
1.成本角度因素
隔离性越好,设计和实现的难度和成本越高,初始成本越高。共享性越好,同一运营成本下支持的用户越多,运营成本越低。
2.安全因素
要考虑业务和客户的安全方面的要求。安全性要求越高,越要倾向于隔离。
3.从租户数量上考虑
主要考虑下面一些因素
- 系统要支持多少租户?上百?上千还是上万?可能的租户越多,越倾向于共享。
- 平均每个租户要存储数据需要的空间大小。存贮的数据越多,越倾向于隔离。
- 每个租户的同时访问系统的最终用户数量。需要支持的越多,越倾向于隔离。
- 是否想针对每一租户提供附加的服务,例如数据的备份和恢复等。这方面的需求越多, 越倾向于隔离
4.技术储备
共享性越高,对技术的要求越高。
四. 技术实现
技术选型: Mybatis-Plus
这里我们选用了第三种方案(共享数据库,共享 Schema,共享数据表)来实现,也就意味着,每个数据表都需要有一个租户标识(tenant_id)
现在有数据库表(user)如下:
字段名 | 字段类型 | 描述 |
---|---|---|
id | int(11) | 主键 |
name | varchar(30) | 姓名 |
tenant_id | int(11) | 多租户id |
将tenant_id视为租户ID,用来隔离租户与租户之间的数据,如果要查询当前租户的用户,SQL大致如下:
SELECT * FROM user WHERE tenant_id = 1;
试想一下,除了一些系统共用的表以外,其他租户相关的表,我们都需要加上AND tenant_id = ?查询条件,数据表多的情况时就会漏加导致数据泄露。
幸亏有mybatis-plus这个插件,可以极为方便的实现多租户SQL解析器,官方文档如下:
多租户 SQL 解析器
正式进入主题
环境搭建演示
1. 创建Spring Boot项目
pom文件:
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?> <project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd"> <modelVersion>4.0.0</modelVersion> <parent> <groupId>org.springframework.boot</groupId> <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId> <version>2.1.7.RELEASE</version> <relativePath/> </parent> <groupId>com.xd</groupId> <artifactId>mybatis-plus-multi-tenancy</artifactId> <version>0.0.1-SNAPSHOT</version> <name>mybatis-plus-multi-tenancy</name> <description>基于Spring Boot Mybatis-Plus的多租户架构</description> <properties> <java.version>1.8</java.version> <mybatis-plus.version>3.1.2</mybatis-plus.version> </properties> <dependencies> <dependency> <groupId>org.springframework.boot</groupId> <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId> </dependency> <!--mysql--> <dependency> <groupId>mysql</groupId> <artifactId>mysql-connector-java</artifactId> <scope>runtime</scope> </dependency> <!--lombok--> <dependency> <groupId>org.projectlombok</groupId> <artifactId>lombok</artifactId> <optional>true</optional> </dependency> <!--Mybatis-Plus依赖--> <dependency> <groupId>com.baomidou</groupId> <artifactId>mybatis-plus-boot-starter</artifactId> <version>${mybatis-plus.version}</version> </dependency> <!--测试相关依赖--> <dependency> <groupId>org.springframework.boot</groupId> <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId> <scope>test</scope> </dependency> <dependency> <groupId>junit</groupId> <artifactId>junit</artifactId> </dependency> <dependency> <groupId>org.springframework</groupId> <artifactId>spring-test</artifactId> <version>5.2.0.M1</version> <scope>compile</scope> </dependency> <dependency> <groupId>org.springframework.boot</groupId> <artifactId>spring-boot-test</artifactId> </dependency> </dependencies> <build> <plugins> <plugin> <groupId>org.springframework.boot</groupId> <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId> </plugin> </plugins> </build> </project>
application.properties
# 数据源配置 spring.datasource.type=com.zaxxer.hikari.HikariDataSource spring.datasource.hikari.minimum-idle=3 spring.datasource.hikari.maximum-pool-size=10 # 不能小于30秒,否则默认回到1800秒 spring.datasource.hikari.max-lifetime=30000 spring.datasource.hikari.connection-test-query=SELECT 1 spring.datasource.driver-class-name=com.mysql.jdbc.Driver spring.datasource.url=jdbc:mysql://localhost:3306/multi?useUnicode=true&characterEncoding=UTF-8 spring.datasource.username=root spring.datasource.password=root logging.level.com.xd.mybatisplusmultitenancy=debug
对应的SQL数据库初始化schema文件
SET NAMES utf8mb4; SET FOREIGN_KEY_CHECKS = 0; -- ---------------------------- -- Table structure for user -- ---------------------------- DROP TABLE IF EXISTS `user`; CREATE TABLE `user` ( `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '主键', `name` varchar(30) DEFAULT NULL COMMENT '姓名', `tenant_id` int(11) NOT NULL COMMENT '多租户ID', PRIMARY KEY (`id`) ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4; SET FOREIGN_KEY_CHECKS = 1;
MybatisPlusConfig
核心配置:TenantSqlParser
多租户处理器
package com.xd.mybatisplusmultitenancy.config; import com.baomidou.mybatisplus.extension.plugins.tenant.TenantHandler; import lombok.extern.slf4j.Slf4j; import net.sf.jsqlparser.expression.Expression; import net.sf.jsqlparser.expression.LongValue; import net.sf.jsqlparser.expression.NullValue; import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired; import org.springframework.stereotype.Component; import java.util.ArrayList; import java.util.List; /** * @Classname PreTenantHandler * @Description 租户处理器 -主要实现mybatis-plus https://mp.baomidou.com/guide/tenant.html * @Author Created by Lihaodong (alias:小东啊) lihaodongmail@163.com * @Date 2019-08-09 23:34 * @Version 1.0 */ @Slf4j @Component public class MyTenantHandler implements TenantHandler { /** * 多租户标识 */ private static final String SYSTEM_TENANT_ID = "tenant_id"; /** * 需要过滤的表 */ private static final List<String> IGNORE_TENANT_TABLES = new ArrayList<>(); @Autowired private MyContext apiContext; /** * 租户Id * * @return */ @Override public Expression getTenantId() { // 从当前系统上下文中取出当前请求的服务商ID,通过解析器注入到SQL中。 Long tenantId = apiContext.getCurrentTenantId(); log.debug("当前租户为{}", tenantId); if (tenantId == null) { return new NullValue(); } return new LongValue(tenantId); } /** * 租户字段名 * * @return */ @Override public String getTenantIdColumn() { return SYSTEM_TENANT_ID; } /** * 根据表名判断是否进行过滤 * 忽略掉一些表:如租户表(sys_tenant)本身不需要执行这样的处理 * * @param tableName * @return */ @Override public boolean doTableFilter(String tableName) { return IGNORE_TENANT_TABLES.stream().anyMatch((e) -> e.equalsIgnoreCase(tableName)); } }
MybatisPlus的配置
package com.xd.mybatisplusmultitenancy.config; import com.baomidou.mybatisplus.core.parser.ISqlParser; import com.baomidou.mybatisplus.extension.parsers.BlockAttackSqlParser; import com.baomidou.mybatisplus.extension.plugins.PaginationInterceptor; import com.baomidou.mybatisplus.extension.plugins.PerformanceInterceptor; import com.baomidou.mybatisplus.extension.plugins.tenant.TenantHandler; import com.baomidou.mybatisplus.extension.plugins.tenant.TenantSqlParser; import org.mybatis.spring.annotation.MapperScan; import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired; import org.springframework.context.annotation.Bean; import org.springframework.context.annotation.Configuration; import net.sf.jsqlparser.expression.Expression; import net.sf.jsqlparser.expression.LongValue; import java.util.ArrayList; import java.util.List; /** * @Classname MybatisPlusConfig * @Description TODO * @Author Created by Lihaodong (alias:小东啊) lihaodongmail@163.com * @Date 2019-08-09 22:44 * @Version 1.0 */ @Configuration @MapperScan("com.xd.mybatisplusmultitenancy.mapper") public class MybatisPlusConfig { @Autowired private MyTenantHandler myTenantHandler; @Bean public PaginationInterceptor paginationInterceptor() { PaginationInterceptor paginationInterceptor = new PaginationInterceptor(); // SQL解析处理拦截:增加租户处理回调。 List<ISqlParser> sqlParserList = new ArrayList<>(); // 攻击 SQL 阻断解析器、加入解析链 sqlParserList.add(new BlockAttackSqlParser()); // 多租户拦截 TenantSqlParser tenantSqlParser = new TenantSqlParser(); tenantSqlParser.setTenantHandler(myTenantHandler); sqlParserList.add(tenantSqlParser); paginationInterceptor.setSqlParserList(sqlParserList); return paginationInterceptor; } /** * 性能分析拦截器,不建议生产使用 * 用来观察 SQL 执行情况及执行时长 */ @Bean(name = "performanceInterceptor") public PerformanceInterceptor performanceInterceptor() { return new PerformanceInterceptor(); } }
自定义系统的上下文
package com.xd.mybatisplusmultitenancy.config; import org.springframework.stereotype.Component; import java.util.Map; import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap; /** * @Classname ApiContext * @Description 当前系统的上下文 * @Author Created by Lihaodong (alias:小东啊) lihaodongmail@163.com * @Date 2019-08-09 22:47 * @Version 1.0 */ @Component public class MyContext { private static final String KEY_CURRENT_TENANT_ID = "KEY_CURRENT_PROVIDER_ID"; private static final Map<String, Object> M_CONTEXT = new ConcurrentHashMap<>(); public void setCurrentTenantId(Long tenantId) { M_CONTEXT.put(KEY_CURRENT_TENANT_ID, tenantId); } public Long getCurrentTenantId() { return (Long) M_CONTEXT.get(KEY_CURRENT_TENANT_ID); } }
Entity、Mapper 省略...
2. 单元测试
package com.xd.mybatisplusmultitenancy.test; import com.baomidou.mybatisplus.core.toolkit.Wrappers; import com.xd.mybatisplusmultitenancy.MybatisPlusMultiTenancyApplication; import com.xd.mybatisplusmultitenancy.config.MyContext; import com.xd.mybatisplusmultitenancy.entity.User; import com.xd.mybatisplusmultitenancy.mapper.UserMapper; import lombok.extern.slf4j.Slf4j; import org.junit.Assert; import org.junit.Before; import org.junit.FixMethodOrder; import org.junit.Test; import org.junit.runner.RunWith; import org.junit.runners.MethodSorters; import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired; import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest; import org.springframework.test.context.junit4.SpringRunner; import java.sql.Wrapper; /** * @Classname MybatisPlusMultiTenancyApplicationTests * @Description TODO * @Author Created by Lihaodong (alias:小东啊) lihaodongmail@163.com * @Date 2019-08-09 22:50 * @Version 1.0 */ @Slf4j @RunWith(SpringRunner.class) @FixMethodOrder(MethodSorters.JVM) @SpringBootTest(classes = MybatisPlusMultiTenancyApplication.class) public class MybatisPlusMultiTenancyApplicationTests { @Autowired private MyContext apiContext; @Autowired private UserMapper userMapper; /** * 模拟当前系统的多租户Id */ @Before public void before() { // 在上下文中设置当前多租户id apiContext.setCurrentTenantId(1L); } @Test public void insert() { // 新增数据 User user = new User().setName("小明"); //判断一个条件是true还是false Assert.assertTrue(userMapper.insert(user) > 0); user = userMapper.selectById(user.getId()); log.info("插入数据:{}", user); // 判断是否相等 Assert.assertEquals(apiContext.getCurrentTenantId(), user.getTenantId()); } @Test public void selectList() { userMapper.selectList(null).forEach((e) -> { log.info("查询数据{}", e); Assert.assertEquals(apiContext.getCurrentTenantId(), e.getTenantId()); }); } }
运行结果
插入数据
2019-08-23 22:32:52.755 INFO 77902 --- [ main] o.s.s.concurrent.ThreadPoolTaskExecutor : Initializing ExecutorService 'applicationTaskExecutor'
2019-08-23 22:32:53.210 INFO 77902 --- [ main] .MybatisPlusMultiTenancyApplicationTests : Started MybatisPlusMultiTenancyApplicationTests in 5.181 seconds (JVM running for 6.86)
2019-08-23 22:32:53.613 DEBUG 77902 --- [ main] c.x.m.config.MyTenantHandler : 当前租户为1
2019-08-23 22:32:53.614 DEBUG 77902 --- [ main] c.x.m.mapper.UserMapper.insert : ==> Preparing: INSERT INTO user (name, tenant_id) VALUES (?, 1)
2019-08-23 22:32:53.648 DEBUG 77902 --- [ main] c.x.m.mapper.UserMapper.insert : ==> Parameters: 小明(String)
2019-08-23 22:32:53.701 DEBUG 77902 --- [ main] c.x.m.mapper.UserMapper.insert : <== Updates: 1
Time:64 ms - ID:com.xd.mybatisplusmultitenancy.mapper.UserMapper.insert
Execute SQL:INSERT INTO user (name, tenant_id) VALUES ('小明', 1)2019-08-23 22:32:53.720 DEBUG 77902 --- [ main] c.x.m.config.MyTenantHandler : 当前租户为1
2019-08-23 22:32:53.722 DEBUG 77902 --- [ main] c.x.m.mapper.UserMapper.selectById : ==> Preparing: SELECT id, name, tenant_id FROM user WHERE user.tenant_id = 1 AND id = ?
2019-08-23 22:32:53.726 DEBUG 77902 --- [ main] c.x.m.mapper.UserMapper.selectById : ==> Parameters: 1(Long)
2019-08-23 22:32:53.745 DEBUG 77902 --- [ main] c.x.m.mapper.UserMapper.selectById : <== Total: 1
Time:20 ms - ID:com.xd.mybatisplusmultitenancy.mapper.UserMapper.selectById
Execute SQL:SELECT id, name, tenant_id FROM user WHERE user.tenant_id = 1 AND id = 12019-08-23 22:32:53.746 INFO 77902 --- [ main] .MybatisPlusMultiTenancyApplicationTests : 插入数据:User(id=1, name=小明, tenantId=1)
2019-08-23 22:32:53.762 INFO 77902 --- [ Thread-2] o.s.s.concurrent.ThreadPoolTaskExecutor : Shutting down ExecutorService 'applicationTaskExecutor'
2019-08-23 22:32:53.764 INFO 77902 --- [ Thread-2] com.zaxxer.hikari.HikariDataSource : HikariPool-1 - Shutdown initiated...
2019-08-23 22:32:53.777 INFO 77902 --- [ Thread-2] com.zaxxer.hikari.HikariDataSource : HikariPool-1 - Shutdown completed.
查询数据
2019-08-23 22:34:26.700 INFO 77922 --- [ main] o.s.s.concurrent.ThreadPoolTaskExecutor : Initializing ExecutorService 'applicationTaskExecutor'
2019-08-23 22:34:27.100 INFO 77922 --- [ main] .MybatisPlusMultiTenancyApplicationTests : Started MybatisPlusMultiTenancyApplicationTests in 4.521 seconds (JVM running for 6.268)
2019-08-23 22:34:27.412 DEBUG 77922 --- [ main] c.x.m.config.MyTenantHandler : 当前租户为1
2019-08-23 22:34:27.414 DEBUG 77922 --- [ main] c.x.m.mapper.UserMapper.selectList : ==> Preparing: SELECT id, name, tenant_id FROM user WHERE user.tenant_id = 1
2019-08-23 22:34:27.442 DEBUG 77922 --- [ main] c.x.m.mapper.UserMapper.selectList : ==> Parameters:
2019-08-23 22:34:27.464 DEBUG 77922 --- [ main] c.x.m.mapper.UserMapper.selectList : <== Total: 1
Time:22 ms - ID:com.xd.mybatisplusmultitenancy.mapper.UserMapper.selectList
Execute SQL:SELECT id, name, tenant_id FROM user WHERE user.tenant_id = 12019-08-23 22:34:27.467 INFO 77922 --- [ main] .MybatisPlusMultiTenancyApplicationTests : 查询数据User(id=1, name=小明, tenantId=1)
2019-08-23 22:34:27.480 INFO 77922 --- [ Thread-2] o.s.s.concurrent.ThreadPoolTaskExecutor : Shutting down ExecutorService 'applicationTaskExecutor'
2019-08-23 22:34:27.482 INFO 77922 --- [ Thread-2] com.zaxxer.hikari.HikariDataSource : HikariPool-1 - Shutdown initiated...
2019-08-23 22:34:27.492 INFO 77922 --- [ Thread-2] com.zaxxer.hikari.HikariDataSource : HikariPool-1 - Shutdown completed.
从打印的日志不难看出,目前这个方案还是比较完美的,仅需简单的配置,让开发者极大方便的进行开发,同时又最大程度的保证了数据的安全性
源码下载: https://github.com/LiHaodong888/SpringBootLearn
具体项目:https://gitee.com/li_haodong/pre
参考资料
https://www.cnblogs.com/pingfan21/p/7478242.html
https://segmentfault.com/a/1190000017197768
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