Spring Boot 集成 Mybatis-Plus 多租户架构实战

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">

<groupId>org.springframework.boot</groupId>

<artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>

<version>2.1.7.RELEASE</version>

</parent>

<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>

<java.version>1.8</java.version>

<mybatis-plus.version>3.1.2</mybatis-plus.version>

</properties>

<groupId>org.springframework.boot</groupId>

<artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>

</dependency>

<groupId>mysql</groupId>

<artifactId>mysql-connector-java</artifactId>

<scope>runtime</scope>

</dependency>

<groupId>org.projectlombok</groupId>

<artifactId>lombok</artifactId>

</dependency>

<groupId>com.baomidou</groupId>

<artifactId>mybatis-plus-boot-starter</artifactId>

<version>${mybatis-plus.version}</version>

</dependency>

<groupId>org.springframework.boot</groupId>

<artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>

</dependency>

<groupId>junit</groupId>

<artifactId>junit</artifactId>

</dependency>

<groupId>org.springframework</groupId>

<artifactId>spring-test</artifactId>

<scope>compile</scope>

</dependency>

<groupId>org.springframework.boot</groupId>

<artifactId>spring-boot-test</artifactId>

</dependency>

</dependencies>

<build>

<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) [email protected]

* @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) [email protected]

* @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) [email protected]

* @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...

2aemUrA.jpg!web

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) [email protected]

* @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 = 1

2019-08-23 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 = 1

2019-08-23 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

fMr2quR.jpg!web

参考资料

https://www.cnblogs.com/pingfan21/p/7478242.html

https://segmentfault.com/a/1190000017197768

Aru2amj.jpg!web

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

1. 创建Spring Boot项目

2. 单元测试

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