Fluent Mybatis实现环境隔离和租户隔离
作者：稻草江南
什么是环境隔离和多租户隔离
我们在实际的业务开发中，经常会碰到环境逻辑隔离和租户数据逻辑隔离的问题。
环境隔离
我们的开发系统过程中，经常会涉及到日常开发环境，测试环境，预发环境和线上环境，如何区隔这些环境，有些方案是采用独立的数据库，有些是采用同一套数据库（比如线下多个测试环境使用同一个数据库，预发环境和线上环境使用同一个数据库），然后对数据进行打标的办法，来区分不同环境的数据。
多租户管理
在复杂的业务系统中，比如SaaS应用中，在多用户环境下共用相同的系统或程序组件，如何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，是为了让多用户环境下使用同一套程序，但要保证用户间数据隔离。那如何进行多租户的重点就是同一套程序下实现多用户数据的隔离，做法其实和环境隔离是同一个道理。
这里采用多环境多租户共用数据表的场景，来探讨下FluentMybatis是如何支持多环境和多租户管理的。
环境隔离和多租户隔离需要做的事情
比如我们有下面表
create table student
(
id bigint(21) unsigned auto_increment comment '主键id'
primary key,
age int null comment '年龄',
grade int null comment '年级',
user_name varchar(45) null comment '名字',
gender_man tinyint(2) default 0 null comment '性别, 0:女; 1:男',
birthday datetime null comment '生日',
phone varchar(20) null comment '电话',
bonus_points bigint(21) default 0 null comment '积分',
status varchar(32) null comment '状态(字典)',
home_county_id bigint(21) null comment '家庭所在区县',
home_address_id bigint(21) null comment 'home_address外键',
address varchar(200) null comment '家庭详细住址',
version varchar(200) null comment '版本号',
env varchar(10) NULL comment '数据隔离环境',
tenant bigint NOT NULL default 0 comment '租户标识',
gmt_created datetime null comment '创建时间',
gmt_modified datetime null comment '更新时间',
is_deleted tinyint(2) default 0 null comment '是否逻辑删除'
) ENGINE = InnoDB
DEFAULT CHARSET = utf8
COMMENT '学生信息表';
注意其中的2个字段
- env, 表示应用部署的环境， 环境的区隔一般是采用应用部署的机器环境变量。
- tenant, 表示数据所属租户，租户的隔离一般是通过登录用户信息获取的。
对环境和租户的隔离，主要是CRUD过程中，需要带上环境变量和租户信息。如果没有框架的支持，就需要在构造SQL的过程中，手动设置env和tenant。这就存在一个严重的弊端: 在编码过程中，需要时刻注意sql语句中不要漏了这2个条件，否则就会产生逻辑错误和信息泄露。
为了减少错误，我们都会将逻辑进行收拢，下面我们演示fluent mybatis如何统一处理。
环境隔离和租户隔离工具类
为了进行环境隔离和租户隔离，我们一般会统一定义获取环境变量和租户信息的工具类。
环境隔离工具类
/**
* 应用部署环境工具类
*/
public class EnvUtils {
public static String currEnv() {
// 应用启动时, 读取的机器部署环境变量, 这里简化为返回固定值演示
return "test1";
}
}
租户隔离工具类
/**
* 获取用户所属租户信息工具类
*/
public class TenantUtils {
/**
* 租户A
*/
static final long A_TENANT = 111111L;
/**
* 租户B
*/
static final long B_TENANT = 222222L;
/**
* 租户信息一般根据登录用户身份来判断, 这里简化为偶数用户属于租户A, 奇数用户属于租户B
*
* @return
*/
public static long findUserTenant() {
long userId = loginUserId();
if (userId % 2 == 0) {
return A_TENANT;
} else {
return B_TENANT;
}
}
/**
* 当前登录的用户id, 一般从Session中获取
*
* @return
*/
public static long loginUserId() {
return 1L;
}
}
隔离前准备工作
Entity隔离属性基类
为了方便对所有需要隔离的Entity进行统一的环境和租户信息的设置和读取，我们把Entity的环境和租户的属性的getter和setter方法定义到一个接口上。
/**
* Entity类隔离属性基类
*/
public interface IsolateEntity {
/**
* 返回entity env属性值
*
* @return
*/
String getEnv();
/**
* 设置entity env属性值
*
* @param env
* @return
*/
IsolateEntity setEnv(String env);
/**
* 返回entity 租户信息
*
* @return
*/
Long getTenant();
/**
* 设置entity 租户信息
*
* @param tenant
* @return
*/
IsolateEntity setTenant(Long tenant);
}
这样所有需要隔离的Entity只要继承这个接口就可以在需要隔离操作的地方把具体的entity当作IsolateEntity对象来操作。
隔离属性和默认条件设置
有了统一的接口，我们还需要一个默认进行设置的操作，fluent mybatis提供了一个IDefaultSetter 接口，可以对Entity，Query和Update进行拦截操作。
/**
* 增删改查中，环境和租户隔离设置
*/
public interface IsolateSetter extends IDefaultSetter {
/**
* 插入的entity,如果没有显式设置环境和租户，根据工具类进行默认设置
*
* @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());
}
}
/**
* 查询条件追加环境隔离和租户隔离
*
* @param query
*/
@Override
default void setQueryDefault(IQuery query) {
query.where()
.apply("env", SqlOp.EQ, EnvUtils.currEnv())
.apply("tenant", SqlOp.EQ, TenantUtils.findUserTenant());
}
/**
* 更新条件追加环境隔离和租户隔离
*
* @param updater
*/
@Override
default void setUpdateDefault(IUpdate updater) {
updater.where()
.apply("env", SqlOp.EQ, EnvUtils.currEnv())
.apply("tenant", SqlOp.EQ, TenantUtils.findUserTenant());
}
}
为了避免使用不当导致线程安全问题(变量共享), fluent mybatis只允许在应用中定义接口（比如这里的IsolateSetter）继承IDefaultSetter, 不允许定义成类。
代码生成设置
怎么让fluent mybatis识别到哪些Entity可以继承IsolateEntity，哪些Entity操作需要进行IsolateSetter统一拦截呢？
在@FluentMybatis上有个属性defaults(), 我们把defaults值设置为 IsolateSetter.class就可以了。
public @interface FluentMybatis {
/**
* entity, query, updater默认值设置实现
*
* @return
*/
Class<? extends IDefaultSetter> defaults() default IDefaultSetter.class;
}
当然，我们并不需要手动去修改Entity类，只需要在代码生成上设置。
public class FluentGenerateMain {
static final String url = "jdbc:mysql://localhost:3306/fluent_mybatis?useSSL=false&useUnicode=true&characterEncoding=utf-8";
/**
* 生成代码的package路径
*/
static final String basePackage = "cn.org.fluent.mybatis.many2many.demo";
public static void main(String[] args) {
FileGenerator.build(Noting.class);
}
@Tables(
/** 数据库连接信息 **/
url = url, username = "root", password = "password",
/** Entity类parent package路径 **/
basePack = basePackage,
/** Entity代码源目录 **/
srcDir = "example/many2many_demo/src/main/java",
/** 如果表定义记录创建，记录修改，逻辑删除字段 **/
gmtCreated = "gmt_created", gmtModified = "gmt_modified", logicDeleted = "is_deleted",
/** 需要生成文件的表 ( 表名称:对应的Entity名称 ) **/
tables = @Table(value = {"student"},
entity = IsolateEntity.class,
defaults = IsolateSetter.class)
)
static class Noting {
}
}
注意，对比之前的代码生成，@Table上多了2个属性设置
// 标识对应的Entity类需要继承的接口 entity = IsolateEntity.class
// 标识对应的Entity类CRUD过程中需要进行的默认设置操作 defaults = IsolateSetter.class
执行代码生成，Entity代码如下：
@FluentMybatis(
table = "student",
defaults = IsolateSetter.class
)
public class StudentEntity extends RichEntity implements IsolateEntity {
// ... 省略
}
我们看到@FluentMybatis设置了defaults属性，Entity类继承了IsolateEntity接口。
接下来，我们进行具体的增删改查演示。
增删改查环境和租户隔离演示
新增数据
@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("宇宙深处")
.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());
}
}
查看控制台输出log
DEBUG - ==> Preparing:
INSERT INTO student(gmt_created, gmt_modified, is_deleted, address, env, tenant, user_name)
VALUES (now(), now(), 0, ?, ?, ?, ?)
DEBUG - ==> Parameters: 宇宙深处(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，我们虽然只显式设置了userName和address2个属性，但插入数据中设置了7个属性，其中包括env和tenant。
注意，这里的查询条件并没有带上环境变量
查询数据
fluent mybatis提供了2种构造查询器的方式
- XyzQuery.query(): 全新的不带任何条件的查询。
- XyzQuery.defaultQuery(): 按照@FluentMybatis defaults属性指定的接口，设置好默认查询条件。
上面默认插入的例子已经演示了不带条件的query()查询，我们现在演示下设置了默认条件的查询。
@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("宇宙深处")
.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输出
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
我们看到，查询条件中除了有我们设置好的user_name，还包括在IsolateSetter接口中设置好的env和tenant字段。
更新数据
和Query一样，Updater同样提供了2个方法来构造Updater
- XyzUpdate.updater() : 不带任何条件的更新。
- XyzUpdate.defaultUpdater(): 根据IsolateSetter#setUpdateDefault方法设置好更新条件。
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("宇宙深处")
.setUserName("FluentMybatis")
);
mapper.updateBy(StudentUpdate.defaultUpdater()
.update.address().is("回到地球").end()
.where.userName().eq("FluentMybatis").end()
);
}
}
查看控制台log输出
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
更新条件中自动带上了设置好的默认条件 env 和 tenant。
总结
Fluent Mybatis通过自定义接口继承IDefaultSetter，赋予了你进行数据隔离操作的强大功能。默认值的赋值是通过编译生成的XyzDefaults类来进行的，大家可以具体查看编译生成的代码。
文中示例代码
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