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SpringBoot多租戶三種架構實現方案詳解

來源: 責編: 時間:2024-05-29 08:58:35 136觀看
導讀環境:SpringBoot3.3.01. 簡介多租戶表示應用程序的單個運行實例同時為多個客戶機(租戶)服務的體系結構。這在SaaS解決方案中非常常見。在這些系統中,隔離與各種租戶相關的信息(數據、定制等)是一個特殊的挑戰。這包括存儲在

環境:SpringBoot3.3.0oXU28資訊網——每日最新資訊28at.com

1. 簡介

多租戶表示應用程序的單個運行實例同時為多個客戶機(租戶)服務的體系結構。這在SaaS解決方案中非常常見。在這些系統中,隔離與各種租戶相關的信息(數據、定制等)是一個特殊的挑戰。這包括存儲在數據庫中的每個租戶擁有的數據。以下是三種常用的多租戶架構實現方案:oXU28資訊網——每日最新資訊28at.com

1.1 獨立數據庫(Separate database)

圖片圖片oXU28資訊網——每日最新資訊28at.com

每個租戶的數據都保存在一個物理上獨立的數據庫實例中。JDBC連接將專門指向每個數據庫,因此任何池都將按租戶進行。這里,一種通用的應用程序方法是為每個租戶定義JDBC連接池,并根據與當前登錄用戶相關聯的租戶標識符來選擇要使用的池。oXU28資訊網——每日最新資訊28at.com

優點:oXU28資訊網——每日最新資訊28at.com

  • 數據隔離級別高,安全性好
  • 可以根據租戶的需求進行數據庫優化和擴展
  • 備份和恢復操作相對簡單

缺點:oXU28資訊網——每日最新資訊28at.com

  • 成本較高,需要為每個租戶購買和維護獨立的數據庫實例
  • 可能存在硬件資源浪費,因為每個租戶可能只使用了數據庫的一部分功能

1.2 獨立Schema(Separate schema)

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每個租戶的數據都保存在單個數據庫實例上的不同數據庫Schema中。這里有兩種不同的定義JDBC連接的方法:oXU28資訊網——每日最新資訊28at.com

  • 連接可以特定地指向每個Schema,就像單獨的數據庫方法中那樣。這是一個選項,前提是驅動程序支持在連接URL中命名默認Schema,或者池機制支持命名用于其連接的Schema。使用這種方法,我們將為每個租戶創建一個不同的JDBC連接池,使用的連接池將基于與當前登錄用戶相關聯的“租戶標識符”進行選擇。
  • 連接可以指向數據庫本身(使用某些默認Schema),但使用SQL SET schema(或類似的)命令可以更改連接。使用這種方法,我們將有一個JDBC連接池用于為所有租戶提供服務,但在使用連接之前,它將被更改為引用由與當前登錄用戶關聯的“租戶標識符”命名的模式。

優點:oXU28資訊網——每日最新資訊28at.com

  • 降低了數據庫成本,因為多個租戶共享一個數據庫實例
  • 數據隔離級別仍然較高,因為每個租戶使用獨立的模式

缺點:oXU28資訊網——每日最新資訊28at.com

  • 模式之間可能存在資源競爭和性能瓶頸
  • 備份和恢復操作可能更加復雜,因為需要針對每個模式進行單獨操作

1.3 分區數據(Partitioned (discriminator) data)

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所有數據都保存在一個數據庫Schema中。通過使用分區列對每個租戶的數據進行分區。這種方法將使用單個連接池為所有租戶提供服務。但是,在這種方法中,應用程序需要對每個SQL語句添加分區列(查詢時where條件加入分區列作為查詢條件)。oXU28資訊網——每日最新資訊28at.com

優點:oXU28資訊網——每日最新資訊28at.com

  • 成本最低,因為所有租戶都共享同一個數據庫實例和模式
  • 數據訪問和查詢效率可能較高,因為數據都在同一個表中

缺點:
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  • 數據隔離級別最低,可能存在安全風險
  • 需要通過應用程序邏輯來確保數據的正確隔離和訪問控制
  • 數據備份和恢復操作可能非常復雜,因為需要考慮到所有租戶的數據

接下來我會對分區數據獨立數據庫2種架構進行詳細的介紹。獨立Schema方案其實與獨立數據庫模式挺像的,如果基于MySQL其實對應的就是不同數據庫(可以是同一個MySQL實例,通過use xxx切換數據庫),基于Oracle就是對應不同的用戶上(并非schema與用戶等同)。oXU28資訊網——每日最新資訊28at.com

2. 實戰案例

2.1 分區數據

注:請先確保你當前使用的SpringBoot版本(Spring Data JPA)整合的Hibernate版本至少是6.0版本以上。oXU28資訊網——每日最新資訊28at.com

實體定義

@Entity@Table(name = "t_person")public class Person {  @Id  @GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY)  private Long id ;  private String name ;  private Integer age ;  @TenantId  private String tenantId ;}

這里通過@TenantId注解標注,該字段專門用來分區租戶的,Hibernate在查詢數據時會自動添加該查詢條件,如果你使用的本地SQL(自己編寫SQL),那么需要你自行添加該條件(租戶ID條件)。oXU28資訊網——每日最新資訊28at.com

編寫DAO&Service

// DAOpublic interface PersonRepository extends JpaRepository<Person, Long>, JpaSpecificationExecutor<Person> {}// Service@Servicepublic class PersonService {  private final PersonRepository personRepository ;  public PersonService(PersonRepository personRepository) {    this.personRepository = personRepository ;  }  // 查詢所有Person數據  public List<Person> persons() {    return this.personRepository.findAll() ;  }}

Controller接口

@GetMapping("")public List<Person> persons() {  return this.personService.persons() ;}

以上是開發一個業務功能的基本操作,接下來才是重點oXU28資訊網——每日最新資訊28at.com

租戶標識解析處理

該的作用獲取當前租戶ID,這里基于ThreadLocal實現oXU28資訊網——每日最新資訊28at.com

public class TenantIdResolver implements CurrentTenantIdentifierResolver<String> {  private static final ThreadLocal<String> CURRENT_TENANT = new ThreadLocal<>();  public void setCurrentTenant(String currentTenant) {    CURRENT_TENANT.set(currentTenant);  }  @Override  public String resolveCurrentTenantIdentifier() {    // 注意這里不能返回null    return Optional.ofNullable(CURRENT_TENANT.get()).orElse("default") ;  }  @Override  public boolean validateExistingCurrentSessions() {    return true;  }}

上面的組件用來從當前的ThreadLocal中獲取租戶ID,接下來就是像ThreadLocal存入租戶ID。oXU28資訊網——每日最新資訊28at.com

Web攔截器

該攔截器的作用用來從請求Header中獲取租戶ID,存入ThreadLocal中。oXU28資訊網——每日最新資訊28at.com

@Componentpublic class TenantIdInterceptor implements HandlerInterceptor {  private final TenantIdResolver tenantIdResolver;  public TenantIdInterceptor(TenantIdResolver tenantIdResolver) {    this.tenantIdResolver = tenantIdResolver;  }  @Override  public boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) throws Exception {    String tenantId = request.getHeader("x-tenant-id");    tenantIdResolver.setCurrentTenant(tenantId);    return true ;  }}

最后一步就是配置hibernate,設置租戶ID的解析器。oXU28資訊網——每日最新資訊28at.com

配置租戶標識解析器

spring:  jpa:    properties:      hibernate:        '[tenant_identifier_resolver]': 'com.pack.tenant.config.TenantIdResolver'

完成以上類及配置的編寫后就實現了基于列區分(分區)的多租戶架構方案。oXU28資訊網——每日最新資訊28at.com

測試

準備數據:oXU28資訊網——每日最新資訊28at.com

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SQL執行情況:oXU28資訊網——每日最新資訊28at.com

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自動添加了tenant_id查詢條件。oXU28資訊網——每日最新資訊28at.com

2.2 獨立數據庫

每租戶對應一個數據庫,這需要在項目中配置多個數據源,同時提供一個數據源路由的核心類。oXU28資訊網——每日最新資訊28at.com

定義多數據源配置

你也可以將數據源的信息專門存放在數據表中。oXU28資訊網——每日最新資訊28at.com

pack:  datasource:    defaultDs: ds1    config:      ds1:        driverClassName: com.mysql.cj.jdbc.Driver        url: jdbc:mysql://localhost:3306/tenant-01        username: tenant01        password: xxxooo        type: com.zaxxer.hikari.HikariDataSource      ds2:        driverClassName: com.mysql.cj.jdbc.Driver        url: jdbc:mysql://localhost:3306/tenant-02        username: tenant02        password: oooxxx        type: com.zaxxer.hikari.HikariDataSource

在Spring實現多數據源切換,可以通過繼承AbstractRoutingDataSource。oXU28資訊網——每日最新資訊28at.com

public class PackRoutingDataSource extends AbstractRoutingDataSource {  @Override  protected Object determineCurrentLookupKey() {    return DataSourceContextHolder.get() ;  }}public class DataSourceContextHolder {  private static final ThreadLocal<String> HOLDER = new InheritableThreadLocal<>() ;  public static void set(String key) {    HOLDER.set(key) ;  }  public static String get() {    return HOLDER.get() ;  }  public static void clear() {    HOLDER.remove() ;   }}

配置數據源Bean

@Configurationpublic class DataSourceConfig {  @Bean  public DataSource dataSource(MultiDataSourceProperties properties) {    PackRoutingDataSource dataSource = new PackRoutingDataSource(properties.getDefaultDs()) ;    Map<Object, Object> targetDataSources = new HashMap<>() ;    // PackDataSourceProperties類僅僅就是繼承DataSourceProperties    Map<String, PackDataSourceProperties> configs = properties.getConfig() ;    configs.forEach((key, props) -> {      targetDataSources.put(key, createDataSource(props, HikariDataSource.class)) ;    });    dataSource.setTargetDataSources(targetDataSources) ;    return dataSource ;  }  private static <T> T createDataSource(PackDataSourceProperties properties, Class<? extends DataSource> type) {    // 這里沒有考慮池的配置    return (T) properties.initializeDataSourceBuilder().type(type).build();  }}

接下來定義攔截器,設置當前要操作的數據源。oXU28資訊網——每日最新資訊28at.com

Web攔截器

@Componentpublic class TenantIdInterceptor implements HandlerInterceptor {  @Override  public boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) throws Exception {    String tenantId = request.getHeader("x-tenant-id");    DataSourceContextHolder.set(tenantId) ;    return true ;  }}

以上就完成了多數據源的所有類及配置的編寫。oXU28資訊網——每日最新資訊28at.com

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