如何实现多租户系统

news2024/11/28 13:56:25

shigen日更文章的博客写手，擅长Java、python、vue、shell等编程语言和各种应用程序、脚本的开发。记录成长，分享认知，留住感动。

不知道为什么，最近老是有一些失眠，凌晨睡，两点半还在醒着。脑子里想着自己生活、vlog计划……就是怎么睡不着。实在是没啥可干的了，我拿起了电脑，写着博客，反正迟早是要写的。

加班写博客中

今天要分享的主题是《mybatis实现租户拦截器》。具体的需求是这样的，shigen在周五的时候接收到了这样的一个任务：实现系统的多租户。一想，系统的用户不到10个，还多租户。不抱怨，不抄旧的代码，我开始了研究。

相信大家看到的教程也主要是两种方式实现多租户。

多租户的实现方式

共享数据库、数据表

这种方式我们直接共享数据库和数据表，在每个数据表中加上tenant_id字段做数据的隔离，类似于这样的：

select * from user where tenant_id = '100001';

那这种方式的优点肯定是显而易见的，简单到家了，实现起来也是快速的（相对第二种方式而言），运维的成本也很小。

但是缺点更加的显而易见：

  1. 数据的隔离性差。让我想到了哈希环的数据倾斜。一个租户下边的数据很多，另一个租户下边的数据很少，势必会影响性能；
  2. 每个表都要加字段，很大的侵入性；
  3. 数据备份难。实现基于单租户的数据备份显得很难了。
实现

那实现上估计又有人皱起了眉头，因为这样的话，项目之前的代码都要改，每个查询的语句都要加上enant_id =xxx 的代码。像shigen这样讨厌重复性工作的人，这得加到猴年马月，而且很容易仍人心烦意乱，emo，哭爹骂娘……

那这种更好的方式就是在sql执行之前做一个统一的拦截，拼上租户的条件。别急，今天的代码案例shigen就会降到这种方式的具体实现。

我必须承认这不是一种很好的方式，也是我一直在思考的TB业务和TC业务的区别。万一用户的数据量急剧的增上，就像某个大集团，动辄好几十万员工，沉淀的各种业务数据是很可怕的。还用一个数据库，玩什么分布式、高并发。

共享数据库，独立一张表

这里只是讲一下概念哈。这里我们获得当前用户的tenant_id，然后再读取和写入查表的时候，在表名字后边拼接上tenant_id。

如：张三的租户ID=‘10001’，所以他的数据存放在user_10001。

相较于第一种方式，这种方式的优点在于数据的隔离性更好，数据的侵入性小。

但是缺点也依旧存在，操作租户产生的效率问题依旧的存在，备份依旧的困难。

所以，更好的方式出现额。

独立数据库

这个是有落地实现的案例的。shigen的文章spring boot+mybatis实现读写分离中有异曲同工之妙，实现了多数据源的切换，这里的实现也是类似的，一个租户一个数据库，数据库的数据表都是相同的。我们在查询的时候，就根据租户ID进行动态的路由数据源。

这样实现下来岂不是很nice。拓展性、隔离性都是绝对的nice。

但是缺点也是有的，维护的成本高了吧（当然，数据量不大的情况下，忽略不计）。

说了半天的理论，我们来实践一下吧。shigen还是采用的第一种方式。

实话说，shigen在自己写着代码之前，也找了很多的教程，但都存在着代码质量不高、功能不能实现、考虑问题不全面等问题。

代码实现

自定义注解

这里的作用是标注一下哪些数据的查询是需要用tenant_id进行过滤的。毕竟系统字典、公共数据我们还是得老老实实的放行。

@Target({ElementType.METHOD})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface Tenant {

    boolean flag() default true;
}

注意作用域，只能坐拥在方法上，怀着为什么的心态继续往下看。

userMapper.xml

选取了在mapper层的两个接口方法：

    @Tenant
    User selectByPrimaryKey(Long id);

    @Tenant
    List<User> selectSelective(User user);

相同点是都用了注解且都是根据条件查询的。

xml不展示了，都是魔法生成的，注意，没有tenant_id的存在！它只存在user表中。

拦截器

重头戏来了，拦截器可是核心！

@Component
@Slf4j
@Intercepts({
    @Signature(type = StatementHandler.class, method = "prepare", args = {Connection.class, Integer.class})
})

public class TenantInterceptor implements Interceptor {

    public static final String TENANT_ID = "tenant_id";
    public static final String WHERE = "where";
    public static final String FROM = "from";
    public static final String FAKE_TENANT_ID = "'string'";

    @Override
    public Object intercept(Invocation invocation) throws Throwable {

        StatementHandler statementHandler = (StatementHandler) invocation.getTarget();
        MetaObject metaObject = MetaObject.forObject(statementHandler, SystemMetaObject.DEFAULT_OBJECT_FACTORY, SystemMetaObject.DEFAULT_OBJECT_WRAPPER_FACTORY, new DefaultReflectorFactory());
        MappedStatement mappedStatement = (MappedStatement) metaObject.getValue("delegate.mappedStatement");
        // id为执行的mapper方法的全路径名，如com.gitee.shigen.mapper.UserMapper.selectByPrimaryKey
        String id = mappedStatement.getId();
        // sql语句类型 select、delete、insert、update
        SqlCommandType sqlCommandType = mappedStatement.getSqlCommandType();
        BoundSql boundSql = statementHandler.getBoundSql();

        // 获取到原始sql语句 带？号
        String sql = boundSql.getSql().toLowerCase();

        // 注解逻辑判断  添加注解了才拦截
        // 如：com.gitee.shigen.mapper.UserMapper
        Class<?> classType = Class.forName(mappedStatement.getId().substring(0, mappedStatement.getId().lastIndexOf(".")));
        // selectByPrimaryKey
        String mName = mappedStatement.getId().substring(mappedStatement.getId().lastIndexOf(".") + 1);
        for (Method method : classType.getDeclaredMethods()) {
            if (method.isAnnotationPresent(Tenant.class) && mName.equals(method.getName())) {
                Tenant tenantId = method.getAnnotation(Tenant.class);
                if (tenantId.flag() && sqlCommandType.equals(SqlCommandType.SELECT)) {
                    StringBuilder sb = new StringBuilder(sql);
                    if (sql.contains(WHERE)) {
                        int whereIndexOf = sql.indexOf(WHERE);
                        sb.insert(whereIndexOf + WHERE.length(), " " + TENANT_ID + "=" + FAKE_TENANT_ID + " and ");
                    } else {
                        // 不存在where
                        sb.insert(getTableNameAfterIndex(sql) + 1, WHERE + " " + TENANT_ID + "=" + FAKE_TENANT_ID + " ");
                    }
                    sql = sb.toString();
                }
            }
        }

        // 通过反射修改sql语句
        Field field = boundSql.getClass().getDeclaredField("sql");
        field.setAccessible(true);
        field.set(boundSql, sql);
        return invocation.proceed();
    }


    private int getTableNameAfterIndex(String sql) {
        int fromIndex = sql.indexOf(FROM);
        return sql.indexOf(" ", fromIndex + 5);
    }
}

区区代码，折腾了俩天，但是想起来是值得的。

主要的原理就是这样的，我们正常的查询是这样的：

select * from user where id =1;
select * from user;

对于存在where关键字的，我直接在where后边拼上tenant_id的条件；

不存在的，那更好办了，直接where tenan_id =xxx。

一想，你这样合适吗？

SELECT DATE_FORMAT(create_time, '%Y-%m-%d') AS date, COUNT(*) AS count
FROM user
GROUP BY create_time
ORDER BY create_time DESC;

这样的代码直接G了。直接拼上去，sql的语法都检查不过，就别提数据的隔离了。

为此，我还写了一个接口方法验证呢。

    @Tenant
    List<UserCountByCreateTimeVo> getUserCount();

  <select id="getUserCount" resultType="com.gitee.shigen.vo.UserCountByCreateTimeVo"
      resultMap="UserCountByCreateTimeVo">
      SELECT DATE_FORMAT(create_time, '%Y-%m-%d') AS date, COUNT(*) AS count
      FROM user
      GROUP BY create_time
      ORDER BY create_time DESC;
  </select>

不多说了，我说一下我的优化点，也相当于是我作为创作者制定的一个规范：

  • sql拦截器只处理带了注解的方法，且方法的sql是查询的；
  • 不存在where关键字，我就通过from关键字定位。

好了，到此，大部分的工作已经结束了，我们可以松一口气了。

接口测试
@RestController
@RequestMapping(value = "user")
public class UserController {

    @Resource
    private UserMapper userMapper;

    @GetMapping(value = "{id}")
    public User getById(@PathVariable("id") Long id) {
        return userMapper.selectByPrimaryKey(id);
    }

    @GetMapping
    public List<User> getUser(User user) {
        return userMapper.selectSelective(user);
    }

    @GetMapping(value = "userCount")
    public List<UserCountByCreateTimeVo> getUserCount() {
        return userMapper.getUserCount();
    }

}

比较粗狂，但是都是为了测试，这里就先这样啦。

测试

我们来跑起项目测试一下：

根据ID查询

根据ID查询

sql是这样的：

select id,username,password, nickname,phone,introduction, avatar,create_time,update_time, is_deleted,tenant_id from user where tenant_id='string' and id = ?
模糊查询

模糊查询

sql是这样的：

select * from user where tenant_id='string' and username like concat('%', ?, '%') and password = ? order by create_time desc
不给条件查询

不给条件查询

sql是这样的：

select * from user where tenant_id='string' order by create_time desc
聚合查询

聚合查询

sql是这样的：

select date_format(create_time, '%y-%m-%d') as date, count(*) as count from user where tenant_id='string' group by create_time order by create_time desc;

所以，可以看到效果实现了。但是实际的业务场景是复杂的，如：

  • 多表查询，直接G

后期具体的效果，也得看我把代码粘贴到项目里，会不会有问题的。shigen后续也会持续观察和分享。

好了，这个夜不敢熬了，dog命要紧。也突然有了困意，新的一天，预祝元气满满！

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