1.背景

開發過SaaS系統平臺的小伙伴一定對多租戶這個概念不陌生，簡單來說一個租戶就是一個公司客戶，多個租戶共用同一個SaaS系統，一旦SaaS系統不可用，那么所有的租戶都不可用。你可以這么理解SaaS系統就像一棟大樓，而租戶就是大樓里面租辦公樓層的公司，平時每家公司做著自己的業務，互不干擾，但是一旦大樓的電梯壞了，那么影響到的就是所有的公司。

多租戶問題，其是一種架構設計方式，就是在一臺或者一組服務器上運行的SaaS系統，可以為多個租戶（客戶）提供服務，目的是為了讓多個租戶在互聯網環境下使用同一套程序，且保證租戶間的數據隔離。

從這種架構設計的模式上，不難看出來，多租戶架構的重點就是同一套程序下多個租戶數據的隔離。由于租戶數據是集中存儲的，所以要實現數據的安全性，就是看能否實現對租戶數據的隔離，防止租戶數據不經意或被他人惡意地獲取和篡改。在講多租戶數據隔離實現之前，先來看看什么是SaaS系統。

什么是SaaS系統 ？

SaaS平臺是運營saas軟件的平臺。SaaS提供商為企業搭建信息化所需要的所有網絡基礎設施及軟件、硬件運作平臺，并負責所有前期的實施、后期的維護等一系列服務，租戶(企業)無需購買軟硬件、建設機房、招聘IT人員，即可通過互聯網使用信息系統。SaaS 是一種軟件布局模型，其應用專為網絡交付而設計，便于用戶通過互聯網托管、部署及接入。

簡單來說就是租戶給SaaS平臺付租金就能使用平臺提供的功能服務，當下比較典型就是各種云平臺、云服務廠商。

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2.多租戶數據隔離架構設計

目前saas多租戶系統的數據隔離有三種架構設計，即為每個租戶提供獨立的數據庫、獨立的表空間、按字段區分租戶，每種方案都有其各自的適用情況。

一個租戶獨立一個數據庫

一個租戶獨立使用一個數據庫，那就意味著我們的SaaS系統需要連接多個數據庫，這種實現方案其實就和分庫分表架構設計是一樣的，好處就是數據隔離級別高、安全性好，畢竟一個租戶單用一個數據庫，但是物理硬件成本，維護成本也變高了。

獨立的表空間

這種方案的實現方式，就是所有租戶共用一個數據庫系統，但是每個租戶在數據庫系統中擁有一個獨立的表空間。

按租戶id字段隔離租戶

這種方案是多租戶方案中最簡單的數據隔離方法，即在每張表中都添加一個用于區分租戶的字段（如tenant_id或org_id啥的）來標識每條數據屬于哪個租戶，當進行查詢的時候每條語句都要添加該字段作為過濾條件，其特點是所有租戶的數據全都存放在同一個表中，數據的隔離性是最低的，完全是通過字段來區分的，很容易把數據搞串或者誤操作。

三種數據隔離架構設計的對比如下：

隔離方案	成本	支持租戶數量	優點	缺點
獨立數據庫系統	高	少	數據隔離級別高，安全性，可以針對單個租戶開發個性化需求	數據庫獨立安裝，物理成本和維護成本都比較高
獨立的表空間	中	較多	提供了一定程度的邏輯數據隔離，一個數據庫系統可支持多個租戶	數據庫管理比較困難，表繁多，同時數據修復稍復雜
按租戶id字段區分	低	多	維護和購置成本最低，每個數據庫能夠支持的租戶數量最多	隔離級別最低，安全性也最低

大部分公司都是采用第三種：按租戶id字段隔離租戶 架構設計實現多租戶數據隔離的。接下來我們就來看看代碼層面怎么實現多租戶數據隔離的。

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3.mybatis-plus優雅實現多租戶數據權限隔離

上面我們說過按租戶id字段隔離租戶 這種方式就是在獲取數據的時候對每一條SQL語句添加租戶id作為過濾條件來隔離租戶數據的。但是這樣意味著每個查詢SQL都必須加上租戶id這個過濾條件，如果漏加就意味著會查詢出不同租戶的數據，這是絕對不允許的，同時每個查詢接口都需要手動設置過濾條件，重復勞動，一點都不夠優雅。這時候就不得不說說mybatis-plus的多租戶插件了，看看它如何優雅實現多租戶隔離的？

再講述之前，我們先思考一下如何優雅實現數據隔離？首先我們要求每一條SQL都加上租戶id這個過濾條件，這意味著我們需要解析原始SQL在合適的地方加上租戶id過濾條件，我們知道mybatis提供擴展點就是攔截器，可以對SQL語句處理前后進行增強邏輯，分頁插件就是這么做的，所以我們這里要增強SQL自然也是這樣，接下來我們就來看看mybatis-plus多租戶插件是怎么實現多租戶數據隔離的。

該攔截器部分源碼如下：

publicclassTenantLineInnerInterceptorextendsJsqlParserSupportimplementsInnerInterceptor{
//多租戶處理器
privateTenantLineHandlertenantLineHandler;

//改SQL，添加多租戶id條件
publicvoidbeforeQuery(Executorexecutor,MappedStatementms,Objectparameter,RowBoundsrowBounds,ResultHandlerresultHandler,BoundSqlboundSql)throwsSQLException{
if(!InterceptorIgnoreHelper.willIgnoreTenantLine(ms.getId())){
MPBoundSqlmpBs=PluginUtils.mpBoundSql(boundSql);
mpBs.sql(this.parserSingle(mpBs.sql(),(Object)null));
}
}

publicvoidbeforePrepare(StatementHandlersh,Connectionconnection,IntegertransactionTimeout){
MPStatementHandlermpSh=PluginUtils.mpStatementHandler(sh);
MappedStatementms=mpSh.mappedStatement();
SqlCommandTypesct=ms.getSqlCommandType();
if(sct==SqlCommandType.INSERT||sct==SqlCommandType.UPDATE||sct==SqlCommandType.DELETE){
if(InterceptorIgnoreHelper.willIgnoreTenantLine(ms.getId())){
return;
}

MPBoundSqlmpBs=mpSh.mPBoundSql();
mpBs.sql(this.parserMulti(mpBs.sql(),(Object)null));
}

}

//礙于篇幅問題，下面省略的代碼就是繼承抽象類JsqlParserSupport解析SQL然后添加多租戶id條件的，可以自行查看源碼
......
}

接著我們來看看處理器TenantLineHandler，這是一個接口，需要我們提供自定義實現，指定多租戶相關配置：

publicclassTenantDatabaseHandlerimplementsTenantLineHandler{
privatefinalSetignoreTables=newHashSet<>();

publicTenantDatabaseHandler(TenantPropertiesproperties){
//將配置文件配置的忽略表名同步大小寫，適配不同寫法
properties.getIgnoreTables().forEach(table->{
ignoreTables.add(table.toLowerCase());
ignoreTables.add(table.toUpperCase());
});
}

/**
*獲取租戶字段名
*

*默認字段名叫:tenant_id，我這里使用org_id
*
*@return租戶字段名
*/
@Override
publicStringgetTenantIdColumn(){
return"org_id";
}


@Override
publicExpressiongetTenantId(){
//這里通過登錄信息上下文返回租戶id給多租戶攔截器增強SQL使用
returnnewLongValue(RequestUserHolder.getCurrentUser().getOrgId());
}

@Override
publicbooleanignoreTable(StringtableName){
//忽略多租戶的表
returnCollUtil.contains(ignoreTables,tableName);
}
}

配置屬性如下：

@ConfigurationProperties(prefix="ptc.tenant")
@Data
publicclassTenantProperties{


/**
*全局控制是否開啟多租戶功能
*/
privateBooleanenable=Boolean.TRUE;

/**
*需要忽略多租戶的表
*
*即默認所有表都開啟多租戶的功能，所以記得添加對應的tenant_id字段喲
*/
privateSetignoreTables=Collections.emptySet();
}

接下來注入攔截器插件即可：

@Bean
publicMybatisPlusInterceptormybatisPlusInterceptor(TenantPropertiesproperties){
MybatisPlusInterceptormybatisPlusInterceptor=newMybatisPlusInterceptor();
//必須保證多租戶插件在分頁插件之前，這個是MyBatis-plus的規定
if(properties.getEnable()){
mybatisPlusInterceptor.addInnerInterceptor(newTenantLineInnerInterceptor(newTenantDatabaseHandler(properties)));
}
//分頁插件
mybatisPlusInterceptor.addInnerInterceptor(newPaginationInnerInterceptor());
returnmybatisPlusInterceptor;
}

使用示例如下：這里提供了一個常見的案例：用戶和角色關聯查詢的SQL：getUserList()

selectu.*fromuseru
leftjoinuser_roleronu.id=r.user_id


andu.status=#{query.status}


andr.role_id=#{query.roleId}


and((u.namelikeconcat('%',#{query.keyword},'%'))or(u.mobilelikeconcat(#{query.keyword},'%')))


andu.entry_time>=#{query.startEntryTime}






groupbyu.id
orderbyu.iddesc

啟動項目，先登錄之后使用token掉接口執行下面代碼邏輯：

publicPageResultgetList(UserQueryquery){
Pagepage=newPage<>(query.getPageNo(),query.getPageSize());
ListuserList=userDAO.getUserList(page,query);
ListuserDTOS=toUserDTOList(userList);
returnnewPageResult<>(userDTOS,page.getTotal(),page.getPages());
}

查看控制臺發現：

[1658720355293990912][DEBUG][2023-05-1714:25:25.504][http-nio-16688-exec-1@23652]com.plasticene.textile.dao.UserDAO.getUserListdebug:==>Preparing:SELECTu.*FROMuseruLEFTJOINuser_rolerONu.id=r.user_idANDr.org_id=3WHEREu.org_id=3GROUPBYu.idORDERBYu.idDESCLIMIT?
[1658720355293990912][DEBUG][2023-05-1714:25:25.505][http-nio-16688-exec-1@23652]com.plasticene.textile.dao.UserDAO.getUserListdebug:==>Parameters:20(Long)

user表u加上u.org_id=3這個多租戶過濾條件，user_role也同樣加上了，說明多租戶插件起作用了。

當然如果想忽略掉表user，我們只需要在配置文件如下配置即可：

ptc:
tenant:
ignore-tables:user

這樣user表u就不會再加上u.org_id=3這個多租戶過濾條件，但是這里有一個細節需要注意，由于user在MySQL中是關鍵字，所以我有時候為了規范書寫SQL，會按照如下編寫：

selectu.*from`user`u
leftjoinuser_roleronu.id=r.user_id

這時候你會發現上面配置的忽略表user不起作用，還是會加上u.org_id=3這個多租戶過濾條件，跟源碼才發現我們上面自定義的多租戶處理器TenantLineHandler只對表名進行了大小寫適配，然而這里SQL解析出來的表名是: user ，所以匹配不到配置不起作用。

當然我們有可能需要針對單一SQL語句不加多租戶過濾條件，可以使用@InterceptorIgnore注解：

publicinterfaceUserDAOextendsBaseMapperX{

@InterceptorIgnore(tenantLine="true")
ListgetUserList(IPageuserPage,@Param("query")UserQueryquery);
}

這樣調用getUserList()不再會加多租戶過濾條件了。

通過上面我們知道了這個多租戶插件其實就是通過解析SQL，然后進行拼接多租戶id過濾條件來實現SQL增強從而做到數據隔離，解析SQL的框架叫：JSqlParser

官方文檔：

https://github.com/JSQLParser/JSqlParser/wiki

Druid也可以解析SQL，我們都知道SQL語句會生成語法樹，兩者對SQL解析的孰強孰弱(特別是復雜SQL)不得而知，可以自行驗證對比，我這里給出一個JSqlParser解析出錯的情況，把上面的SQL語句user_role r 改為 user_role ur

selectu.*fromuseru
leftjoinuser_roleuronu.id=ur.user_id

按照上面一樣調用執行getUserList()， 會報解析錯誤：

Causedby:com.baomidou.mybatisplus.core.exceptions.MybatisPlusException:Failedtoprocess,ErrorSQL:selectu.*fromuseru
leftjoinuser_roleuronu.id=ur.user_id
groupbyu.id
orderbyu.iddesc
atcom.baomidou.mybatisplus.core.toolkit.ExceptionUtils.mpe(ExceptionUtils.java:39)
atcom.baomidou.mybatisplus.extension.parser.JsqlParserSupport.parserSingle(JsqlParserSupport.java:52)
atcom.baomidou.mybatisplus.extension.plugins.inner.TenantLineInnerInterceptor.beforeQuery(TenantLineInnerInterceptor.java:65)
atcom.baomidou.mybatisplus.extension.plugins.MybatisPlusInterceptor.intercept(MybatisPlusInterceptor.java:78)
atorg.apache.ibatis.plugin.Plugin.invoke(Plugin.java:62)
atcom.sun.proxy.$Proxy178.query(UnknownSource)
atorg.apache.ibatis.session.defaults.DefaultSqlSession.selectList(DefaultSqlSession.java:151)
...101commonframesomitted
Causedby:net.sf.jsqlparser.parser.ParseException:Encounteredunexpectedtoken:"ur"
atline2,column29.

我在mybatis-plus的官方提了一個issue：https://github.com/baomidou/mybatis-plus/issues/5086，也得到官方維護者的迅速回應說是JSqlParser解析的問題，不是mybatis-plus的問題~~~，給出的建議就是把別名ur改成別的，或者升級到JSqlParser的最新版本。

4.總結

至此，我們對多租戶系統數據隔離實現方案，架構設計，以及如何優雅實現全局操作數據隔離都講完了，同時也對mybati-plus的多租戶插件實現原理和源碼流程套路進行了淺析，也對實際應用案例中進行了舉證并闡述了相關細節點。

當然數據權限不止停留在租戶(公司)層面上面，大多數系統的數據權限會按照業務組織架構角色來控制，數據權限其套路和根據角色判斷菜單權限一回事。

由于數據權限通常與公司業務相關，比較個性化，每家公司業務組織架構不盡相同，所以實際開發項目的數據權限隔離還需要大家按實際需求進行修改，但總的來說我們可以模仿多租戶隔離實現方式，比如說一個業務系統組織架構有公司(org_id)，公司下有多個部門(dept_id)，部門下有多個團隊分組(team_id)，團隊下有多個人員(user_id)。

不同角色只能看到不同數據，部門經理只能看到自己部門的數據，小組長只能看到自己小組的數據，這些實現邏輯套路都可以模仿多租戶插件的方式進行優雅實現，這也是我后面有時間想研究的，后續會再出一篇數據權限的實現方案總結。

審核編輯：劉清