Fluent Mybatis實現環境隔離和租戶隔離
我們在實際的業務開發中，經常會碰到環境邏輯隔離和租戶數據邏輯隔離的問題。
環境隔離
我們的開發系統過程中，經常會涉及到日常開發環境，測試環境，預發環境和線上環境，如何區隔這些環境，有些方案是采用獨立的數據庫，有些是采用同一套數據庫（比如線下多個測試環境使用同一個數據庫，預發環境和線上環境使用同一個數據庫），然后對數據進行打標的辦法，來區分不同環境的數據。
多租戶管理
在復雜的業務系統中，比如SaaS應用中，在多用戶環境下共用相同的系統或程序組件，如何確保各用戶間數據的隔離性。簡單講：在一臺服務器上運行單個應用實例，它為多個租戶（客戶）提供服務。從定義中我們可以理解：多租戶是一種架構，是為了讓多用戶環境下使用同一套程序，但要保證用戶間數據隔離。那如何進行多租戶的重點就是同一套程序下實現多用戶數據的隔離，做法其實和環境隔離是同一個道理。這里采用多環境多租戶共用數據表的場景，來探討下FluentMybatis是如何支持多環境和多租戶管理的。
環境隔離和多租戶隔離需要做的事情比如我們有下面表
create table student( id bigint(21) unsigned auto_increment comment ’主鍵id’primary key, age int null comment ’年齡’, grade int null comment ’年級’, user_name varchar(45) null comment ’名字’, gender_man tinyint(2) default 0 null comment ’性別, 0:女; 1:男’, birthdaydatetime null comment ’生日’, phone varchar(20) null comment ’電話’, bonus_points bigint(21) default 0 null comment ’積分’, status varchar(32) null comment ’狀態(字典)’, home_county_id bigint(21) null comment ’家庭所在區縣’, home_address_id bigint(21) null comment ’home_address外鍵’, address varchar(200) null comment ’家庭詳細住址’, version varchar(200) null comment ’版本號’, env varchar(10) NULL comment ’數據隔離環境’, tenant bigint NOT NULL default 0 comment ’租戶標識’, gmt_created datetime null comment ’創建時間’, gmt_modified datetime null comment ’更新時間’, is_deleted tinyint(2) default 0 null comment ’是否邏輯刪除’) ENGINE = InnoDB DEFAULT CHARSET = utf8 COMMENT ’學生信息表’;
注意其中的2個字段
env, 表示應用部署的環境， 環境的區隔一般是采用應用部署的機器環境變量。 tenant, 表示數據所屬租戶，租戶的隔離一般是通過登錄用戶信息獲取的。對環境和租戶的隔離，主要是CRUD過程中，需要帶上環境變量和租戶信息。如果沒有框架的支持，就需要在構造SQL的過程中，手動設置env和tenant。這就存在一個嚴重的弊端: 在編碼過程中，需要時刻注意sql語句中不要漏了這2個條件，否則就會產生邏輯錯誤和信息泄露。
為了減少錯誤，我們都會將邏輯進行收攏，下面我們演示fluent mybatis如何統一處理。
環境隔離和租戶隔離工具類為了進行環境隔離和租戶隔離，我們一般會統一定義獲取環境變量和租戶信息的工具類。
環境隔離工具類
/** * 應用部署環境工具類 */public class EnvUtils { public static String currEnv() {// 應用啟動時, 讀取的機器部署環境變量, 這里簡化為返回固定值演示return 'test1'; }}
租戶隔離工具類
/** * 獲取用戶所屬租戶信息工具類 */public class TenantUtils { /** * 租戶A */ static final long A_TENANT = 111111L; /** * 租戶B */ static final long B_TENANT = 222222L; /** * 租戶信息一般根據登錄用戶身份來判斷, 這里簡化為偶數用戶屬于租戶A, 奇數用戶屬于租戶B * * @return */ public static long findUserTenant() {long userId = loginUserId();if (userId % 2 == 0) { return A_TENANT;} else { return B_TENANT;} } /** * 當前登錄的用戶id, 一般從Session中獲取 * * @return */ public static long loginUserId() {return 1L; }}隔離前準備工作
Entity隔離屬性基類
為了方便對所有需要隔離的Entity進行統一的環境和租戶信息的設置和讀取，我們把Entity的環境和租戶的屬性的getter和setter方法定義到一個接口上。
/** * Entity類隔離屬性基類 */public interface IsolateEntity { /** * 返回entity env屬性值 * * @return */ String getEnv(); /** * 設置entity env屬性值 * * @param env * @return */ IsolateEntity setEnv(String env); /** * 返回entity 租戶信息 * * @return */ Long getTenant(); /** * 設置entity 租戶信息 * * @param tenant * @return */ IsolateEntity setTenant(Long tenant);}
這樣所有需要隔離的Entity只要繼承這個接口就可以在需要隔離操作的地方把具體的entity當作IsolateEntity對象來操作。
隔離屬性和默認條件設置
有了統一的接口，我們還需要一個默認進行設置的操作，fluent mybatis提供了一個IDefaultSetter 接口，可以對Entity，Query和Update進行攔截操作。
/** * 增刪改查中，環境和租戶隔離設置 */public interface IsolateSetter extends IDefaultSetter { /** * 插入的entity,如果沒有顯式設置環境和租戶，根據工具類進行默認設置 * * @param entity */ @Override default void setInsertDefault(IEntity entity) {IsolateEntity isolateEntity = (IsolateEntity) entity;if (isolateEntity.getEnv() == null) { isolateEntity.setEnv(EnvUtils.currEnv());}if (isolateEntity.getTenant() == null) { isolateEntity.setTenant(TenantUtils.findUserTenant());} } /** * 查詢條件追加環境隔離和租戶隔離 * * @param query */ @Override default void setQueryDefault(IQuery query) {query.where() .apply('env', SqlOp.EQ, EnvUtils.currEnv()) .apply('tenant', SqlOp.EQ, TenantUtils.findUserTenant()); } /** * 更新條件追加環境隔離和租戶隔離 * * @param updater */ @Override default void setUpdateDefault(IUpdate updater) {updater.where() .apply('env', SqlOp.EQ, EnvUtils.currEnv()) .apply('tenant', SqlOp.EQ, TenantUtils.findUserTenant()); }}
為了避免使用不當導致線程安全問題(變量共享), fluent mybatis只允許在應用中定義接口（比如這里的IsolateSetter）繼承IDefaultSetter, 不允許定義成類。
代碼生成設置
怎么讓fluent mybatis識別到哪些Entity可以繼承IsolateEntity，哪些Entity操作需要進行IsolateSetter統一攔截呢？在@FluentMybatis上有個屬性defaults(), 我們把defaults值設置為 IsolateSetter.class就可以了。
public @interface FluentMybatis { /** * entity, query, updater默認值設置實現 * * @return */ Class<? extends IDefaultSetter> defaults() default IDefaultSetter.class;}
當然，我們并不需要手動去修改Entity類，只需要在代碼生成上設置。
public class FluentGenerateMain { static final String url = 'jdbc:mysql://localhost:3306/fluent_mybatis?useSSL=false&useUnicode=true&characterEncoding=utf-8'; /** * 生成代碼的package路徑 */ static final String basePackage = 'cn.org.fluent.mybatis.many2many.demo'; public static void main(String[] args) {FileGenerator.build(Noting.class); } @Tables(/** 數據庫連接信息 **/url = url, username = 'root', password = 'password',/** Entity類parent package路徑 **/basePack = basePackage,/** Entity代碼源目錄 **/srcDir = 'example/many2many_demo/src/main/java',/** 如果表定義記錄創建，記錄修改，邏輯刪除字段 **/gmtCreated = 'gmt_created', gmtModified = 'gmt_modified', logicDeleted = 'is_deleted',/** 需要生成文件的表 ( 表名稱:對應的Entity名稱 ) **/tables = @Table(value = {'student'}, entity = IsolateEntity.class, defaults = IsolateSetter.class) ) static class Noting { }}
注意，對比之前的代碼生成，@Table上多了2個屬性設置
// 標識對應的Entity類需要繼承的接口entity = IsolateEntity.class
// 標識對應的Entity類CRUD過程中需要進行的默認設置操作defaults = IsolateSetter.class
執行代碼生成，Entity代碼如下：
@FluentMybatis( table = 'student', defaults = IsolateSetter.class)public class StudentEntity extends RichEntity implements IsolateEntity { // ... 省略}
我們看到@FluentMybatis設置了defaults屬性，Entity類繼承了IsolateEntity接口。接下來，我們進行具體的增刪改查演示。
增刪改查環境和租戶隔離演示新增數據@RunWith(SpringRunner.class)@SpringBootTest(classes = AppMain.class)public class InsertWithEnvDemo { @Autowired private StudentMapper mapper; @Test public void insertEntity() {mapper.delete(new StudentQuery());mapper.insert(new StudentEntity() .setAddress('宇宙深處') .setUserName('FluentMybatis'));StudentEntity student = mapper.findOne(StudentQuery.query() .where.userName().eq('FluentMybatis').end() .limit(1));System.out.println(student.getUserName() + ', env:' + student.getEnv() + ', tenant:' + student.getTenant()); }}
查看控制臺輸出log
DEBUG - ==> Preparing: INSERT INTO student(gmt_created, gmt_modified, is_deleted, address, env, tenant, user_name) VALUES (now(), now(), 0, ?, ?, ?, ?) DEBUG - ==> Parameters: 宇宙深處(String), test1(String), 222222(Long), FluentMybatis(String) DEBUG - <== Updates: 1 DEBUG - ==> Preparing: SELECT id, gmt_created, gmt_modified, is_deleted, address, age, birthday, bonus_points, env, gender_man, grade, home_address_id, home_county_id, phone, status, tenant, user_name, version FROM student WHERE user_name = ? LIMIT ?, ? DEBUG - ==> Parameters: FluentMybatis(String), 0(Integer), 1(Integer) DEBUG - <== Total: 1 FluentMybatis, env:test1, tenant:222222
在演示例子中，我們雖然只顯式設置了userName和address2個屬性，但插入數據中設置了7個屬性，其中包括env和tenant。注意，這里的查詢條件并沒有帶上環境變量
查詢數據fluent mybatis提供了2種構造查詢器的方式
XyzQuery.query(): 全新的不帶任何條件的查詢。 XyzQuery.defaultQuery(): 按照@FluentMybatis defaults屬性指定的接口，設置好默認查詢條件。上面默認插入的例子已經演示了不帶條件的query()查詢，我們現在演示下設置了默認條件的查詢。
@RunWith(SpringRunner.class)@SpringBootTest(classes = AppMain.class)public class QueryWithEnvDemo { @Autowired private StudentMapper mapper; @Test public void testQueryWithEnv(){mapper.delete(new StudentQuery());mapper.insert(new StudentEntity() .setAddress('宇宙深處') .setUserName('FluentMybatis'));StudentEntity student = mapper.findOne(mapper.defaultQuery() .where.userName().eq('FluentMybatis').end() .limit(1));System.out.println(student.getUserName() + ', env:' + student.getEnv() + ', tenant:' + student.getTenant()); }}
查看控制log輸出
DEBUG - ==> Preparing: SELECT id, gmt_created, ... , tenant, user_name, version FROM student WHERE env = ? AND tenant = ? AND user_name = ? LIMIT ?, ? DEBUG - ==> Parameters: test1(String), 222222(Long), FluentMybatis(String), 0(Integer), 1(Integer) DEBUG - <== Total: 1 FluentMybatis, env:test1, tenant:222222
我們看到，查詢條件中除了有我們設置好的user_name，還包括在IsolateSetter接口中設置好的env和tenant字段。
更新數據和Query一樣，Updater同樣提供了2個方法來構造Updater
XyzUpdate.updater() : 不帶任何條件的更新。 XyzUpdate.defaultUpdater(): 根據IsolateSetter#setUpdateDefault方法設置好更新條件。演示例子
@RunWith(SpringRunner.class)@SpringBootTest(classes = AppMain.class)public class UpdateWithEnvDemo { @Autowired private StudentMapper mapper; @Test public void testQueryWithEnv() {mapper.delete(new StudentQuery());mapper.insert(new StudentEntity() .setAddress('宇宙深處') .setUserName('FluentMybatis'));mapper.updateBy(StudentUpdate.defaultUpdater() .update.address().is('回到地球').end() .where.userName().eq('FluentMybatis').end()); }}
查看控制臺log輸出
DEBUG - ==> Preparing: UPDATE student SET gmt_modified = now(), address = ? WHERE env = ? AND tenant = ? AND user_name = ? DEBUG - ==> Parameters: 回到地球(String), test1(String), 222222(Long), FluentMybatis(String) DEBUG - <== Updates: 1
更新條件中自動帶上了設置好的默認條件 env 和 tenant。
總結Fluent Mybatis通過自定義接口繼承IDefaultSetter，賦予了你進行數據隔離操作的強大功能。默認值的賦值是通過編譯生成的XyzDefaults類來進行的，大家可以具體查看編譯生成的代碼。文中示例代碼
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