SaaS 多租户【字段隔离】
本章节,将介绍多租户的基础知识、以及怎样使用多租户的功能。
相关的视频教程:
- 01、如何实现多租户的 DB 封装? (opens new window)
- 02、如何实现多租户的 Redis 封装? (opens new window)
- 03、如何实现多租户的 Web 与 Security 封装? (opens new window)
- 04、如何实现多租户的 Job 封装? (opens new window)
- 05、如何实现多租户的 MQ 与 Async 封装? (opens new window)
- 06、如何实现多租户的 AOP 与 Util 封装? (opens new window)
- 07、如何实现多租户的管理? (opens new window)
- 08、如何实现多租户的套餐? (opens new window)
# 1. 多租户是什么?
多租户,简单来说是指一个业务系统,可以为多个组织服务,并且组织之间的数据是隔离的。
例如说,在服务上部署了一个 ruoyi-vue-pro
(opens new window) 系统,可以支持多个不同的公司使用。这里的一个公司就是一个租户,每个用户必然属于某个租户。因此,用户也只能看见自己租户下面的内容,其它租户的内容对他是不可见的。
# 2. 数据隔离方案
多租户的数据隔离方案,可以分成分成三种:
- DATASOURCE 模式:独立数据库
- SCHEMA 模式:共享数据库,独立 Schema
- COLUMN 模式:共享数据库,共享 Schema,共享数据表
# 2.1 DATASOURCE 模式
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,但成本也高。
- 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:增大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。
# 2.2 SCHEMA 模式
多个或所有租户共享数据库,但一个租户一个表。
- 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;每个数据库可以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扯到其他租户的数据; 如果需要跨租户统计数据,存在一定困难。
# 2.3 COLUMN 模式
共享数据库,共享数据架构。租户共享同一个数据库、同一个表,但在表中通过 tenant_id
字段区分租户的数据。这是共享程度最高、隔离级别最低的模式。
- 优点: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。
# 2.4 方案选择
- 一般情况下,可以考虑采用 COLUMN 模式,开发、运维简单,以最少的服务器为最多的租户提供服务。
- 租户规模比较大,或者一些租户对安全性要求较高,可以考虑采用 DATASOURCE 模式,当然它也相对复杂的多。
- 不推荐采用 SCHEMA 模式,因为它的优点并不明显,而且它的缺点也很明显,同时对复杂 SQL 支持一般。
提问:项目支持哪些模式?
目前支持最主流的 DATASOURCE 和 COLUMN 两种模式。而 SCHEMA 模式不推荐使用,所以暂时不考虑实现。
考虑到让大家更好的理解 DATASOURCE 和 COLUMN 模式,拆成了两篇文章:
- 《SaaS 多租户【字段隔离】》:讲解 COLUMN 模式
- 《SaaS 多租户【数据库隔离】》:讲解 DATASOURCE 模式
# 3. 多租户的开关
系统有两个配置项,设置为 true
时开启多租户,设置为 false
时关闭多租户。
注意,两者需要保持一致,否则会报错!
配置项 | 说明 | 配置文件 |
---|---|---|
yudao.server.tenant | 后端开关 | |
VUE_APP_TENANT_ENABLE | 前端开关 |
疑问:为什么要设置两个配置项?
前端登录界面需要使用到多租户的配置项,从后端加载配置项的话,体验会比较差。
# 4. 多租户的业务功能
多租户主要有两个业务功能:
业务功能 | 说明 | 界面 | 代码 |
---|---|---|---|
租户管理 | 配置系统租户,创建对应的租户管理员 | 后端 (opens new window) 前端 (opens new window) | |
租户套餐 | 配置租户套餐,自定每个租户的菜单、操作、按钮的权限 | 后端 (opens new window) 前端 (opens new window) |
下面,我们来新增一个租户,它使用 COLUMN 模式。
① 点击 [租户套餐] 菜单,点击 [新增] 按钮,填写租户的信息。
② 点击 [确认] 按钮,完成租户的创建,它会自动创建对应的租户管理员、角色等信息。
③ 退出系统,登录刚创建的租户。
至此,我们已经完成了租户的创建。
# 5. 多租户的技术组件
技术组件 yudao-spring-boot-starter-biz-tenant
(opens new window),实现透明化的多租户能力,针对 Web、Security、DB、Redis、AOP、Job、MQ、Async 等多个层面进行封装。
# 5.1 租户上下文
TenantContextHolder (opens new window) 是租户上下文,通过 ThreadLocal 实现租户编号的共享与传递。
通过调用 TenantContextHolder 的 #getTenantId()
静态方法,获得当前的租户编号。绝绝绝大多数情况下,并不需要。
# 5.2 Web 层【重要】
实现可见
web
(opens new window) 包。
默认情况下,前端的每个请求 Header 必须带上 tenant-id
,值为租户编号,即 system_tenant
表的主键编号。
如果不带该请求头,会报“租户的请求未传递,请进行排查”错误提示。
😜 通过 yudao.tenant.ignore-urls
配置项,可以设置哪些 URL 无需带该请求头。例如说:
# 5.3 Security 层
实现可见
security
(opens new window) 包。
主要是校验登录的用户,校验是否有权限访问该租户,避免越权问题。
# 5.4 DB 层【重要】
实现可见
db
(opens new window) 包。
COLUMN 模式,基于 MyBatis Plus 自带的多租户 (opens new window)功能实现。
核心:每次对数据库操作时,它会自动拼接 WHERE tenant_id = ?
条件来进行租户的过滤,并且基本支持所有的 SQL 场景。
如下是具体方式:
① 需要开启多租户的表,必须添加 tenant_id
字段。例如说 system_users
、system_role
等表。
CREATE TABLE `system_role` (
`id` bigint NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '角色ID',
`name` varchar(30) CHARACTER NOT NULL COMMENT '角色名称',
`tenant_id` bigint NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '租户编号',
PRIMARY KEY (`id`) USING BTREE
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=1 COMMENT='角色信息表';
并且该表对应的 DO 需要使用到 tenantId
属性时,建议继承 TenantBaseDO (opens new window) 类。
② 无需开启多租户的表,需要添加表名到 yudao.tenant.ignore-tables
配置项目。例如说:
如果不配置的话,MyBatis Plus 会自动拼接 WHERE tenant_id = ?
条件,导致报 tenant_id
字段不存在的错误。
# 5.5 Redis 层【重要】
实现可见
redis
(opens new window) 包。
由于 Redis 不同于 DB 有 tenant_id
字段,无法通过类似 WHERE tenant_id
= ? 的方式过滤,所以需要通过在 Redis Key 上增加 :t{tenantId}
后缀的方式,进行租户之间的隔离。
例如说,假设 Redis Key 是 user:%d
,示例是 user:1024
;对应到多租户 1 的 Redis Key 是 user:t1:1024
。
为什么 Redis Key 要多租户隔离呢?
- ① 在使用 DATASOURCE 模式时,不同库的相同表的 id 可能相同,例如说 A 库的用户,和 B 库的用户都是 1024,直接缓存会存在 Redis Key 的冲突。
- ② 在所有模式下,跨租户可能存在相同的需要唯一的数据,例如说用户的手机号,直接缓存会存在 Redis Key 的冲突。
# 使用方式一:基于 Spring Cache + Redis【推荐】
只需要一步,在方法上添加 Spring Cache 注解,例如说 @Cachable
、@CachePut
、@CacheEvict
。
具体的实现原理,可见 TenantRedisCacheManager (opens new window) 的源码。
注意!!!默认配置下,Spring Cache 都开启 Redis Key 的多租户隔离。如果不需要,可以将 Key 添加到 yudao.tenant.ignore-cache
配置项中。如下图所示:
# 使用方式二:基于 RedisTemplate + TenantRedisKeyDefine
暂时没有合适的封装,需要在自己 format Redis Key 的时候,手动将 :t{tenantId}
后缀拼接上。
这也是为什么,我推荐你使用 Spring Cache + Redis 的原因!
# 5.6 AOP【重要】
实现可见
aop
(opens new window) 包。
① 声明 @TenantIgnore
(opens new window) 注解在方法上,标记指定方法不进行租户的自动过滤,避免自动拼接 WHERE tenant_id = ?
条件等等。
例如说:RoleServiceImpl (opens new window) 的 #initLocalCache()
(opens new window) 方法,加载所有租户的角色到内存进行缓存,如果不声明 @TenantIgnore
注解,会导致租户的自动过滤,只加载了某个租户的角色。
// RoleServiceImpl.java
public class RoleServiceImpl implements RoleService {
@Resource
@Lazy // 注入自己,所以延迟加载
private RoleService self;
@Override
@PostConstruct
@TenantIgnore // 忽略自动多租户,全局初始化缓存
public void initLocalCache() {
// ... 从数据库中,加载角色
}
@Scheduled(fixedDelay = SCHEDULER_PERIOD, initialDelay = SCHEDULER_PERIOD)
public void schedulePeriodicRefresh() {
self.initLocalCache(); // <x> 通过 self 引用到 Spring 代理对象
}
}
有一点要格外注意,由于 @TenantIgnore
注解是基于 Spring AOP 实现,如果是方法内部的调用,避免使用 this
导致不生效,可以采用上述示例的 <x>
处的 self
方式。
② 使用 TenantUtils (opens new window) 的 #execute(Long tenantId, Runnable runnable)
方法,模拟指定租户( tenantId
),执行某段业务逻辑( runnable
)。
例如说:在 TenantServiceImpl (opens new window) 的 #createTenant(...)
方法,在创建完租户时,需要模拟该租户,进行用户和角色的创建。如下图所示:
# 5.7 Job【重要】
实现可见
job
(opens new window) 包。
声明 @TenantJob
(opens new window) 注解在 Job 方法上,实现并行遍历每个租户,执行定时任务的逻辑。
# 5.8 MQ
实现可见
mq
(opens new window) 包。
通过租户对 MQ 层面的封装,实现租户上下文,可以继续传递到 MQ 消费的逻辑中,避免丢失的问题。实现原理是:
- 发送消息时,MQ 会将租户上下文的租户编号,记录到 Message 消息头
tenant-id
上。 - 消费消息时,MQ 会将 Message 消息头
tenant-id
,设置到租户上下文的租户编号。
# 5.9 Async
通过使用阿里开源的 TransmittableThreadLocal (opens new window) 组件,实现 Spring Async 执行异步逻辑时,租户上下文可以继续传递,避免丢失的问题。
# 6. 租户独立域名
在我们使用 SaaS 云产品的时候,每个租户会拥有 独立的子域名,例如说:租户 A 对应 a.iocoder.cn
,租户 B 对应 b.iocoder.cn
。
目前管理后台已经提供类似的能力,更多大家可以基于它去拓展。实现方式:
- 在
system_tenant
表里,有个website
字段为该租户的独立域名,你可以填写你希望分配给它的子域名。 - 在 Nginx 上做 泛域名解析 到你的前端项目,例如说 Nginx 的
server_name
*.iocoder.cn
解析到 Vue3 管理后台。
这样用户在访问管理后台的登录界面,会自动根据当前访问域名的 host
,向后端获得对应的 tenant-id
编号,后续请求都带上它!
ps:商城 uniapp 暂时还没做,感兴趣可以 pull request 贡献下噢!