Spring Boot 构建多租户SaaS平台核心技术指南

1. 概述

笔者从2014年开始接触SaaS（Software as a Service），即多租户（或多承租）软件应用平台；并一直从事相关领域的架构设计及研发工作。机缘巧合，在笔者本科毕业设计时完成了一个基于SaaS的高效财务管理平台的课题研究，从中收获颇多。最早接触SaaS时，国内相关资源匮乏，唯一有的参照资料是《互联网时代的软件革命：SaaS架构设计》（叶伟等著）一书。最后课题的实现是基于OSGI（Open Service Gateway Initiative）Java动态模块化系统规范来实现的。

时至今日，五年的时间过去了，软件开发的技术发生了巨大的改变，笔者所实现SaaS平台的技术栈也更新了好几波，真是印证了那就话：“山重水尽疑无路，柳暗花明又一村”。基于之前走过的许多弯路和踩过的坑，以及近段时间有许多网友问我如何使用Spring Boot实现多租户系统，决定写一篇文章聊一聊关于SaaS的硬核技术。

说起SaaS，它只是一种软件架构，并没有多少神秘的东西，也不是什么很难的系统，我个人的感觉，SaaS平台的难度在于商业上的运营，而非技术上的实现。就技术上来说，SaaS是这样一种架构模式：它让多个不同环境的用户使用同一套应用程序，且保证用户之间的数据相互隔离。现在想想看，这也有点共享经济的味道在里面。

笔者在这里就不再深入聊SaaS软件成熟度模型和数据隔离方案对比的事情了。今天要聊的是使用Spring Boot快速构建独立数据库/共享数据库独立Schema的多租户系统。我将提供一个SaaS系统最核心的技术实现，而其他的部分有兴趣的朋友可以在此基础上自行扩展。

2. 尝试了解多租户的应用场景

假设我们需要开发一个应用程序，并且希望将同一个应用程序销售给N家客户使用。在常规情况下，我们需要为此创建N个Web服务器（Tomcat）,N个数据库（DB），并为N个客户部署相同的应用程序N次。现在，如果我们的应用程序进行了升级或者做了其他任何的改动，那么我们就需要更新N个应用程序同时还需要维护N台服务器。接下来，如果业务开始增长，客户由原来的N个变成了现在的N+M个，我们将面临N个应用程序和M个应用程序版本维护，设备维护以及成本控制的问题。运维几乎要哭死在机房了…

为了解决上述的问题，我们可以开发多租户应用程序，我们可以根据当前用户是谁，从而选择对应的数据库。例如，当请求来自A公司的用户时，应用程序就连接A公司的数据库，当请求来自B公司的用户时，自动将数据库切换到B公司数据库，以此类推。从理论上将没有什么问题，但我们如果考虑将现有的应用程序改造成SaaS模式，我们将遇到第一个问题：如果识别请求来自哪一个租户？如何自动切换数据源？

3. 维护、识别和路由租户数据源

我们可以提供一个独立的库来存放租户信息，如数据库名称、链接地址、用户名、密码等，这可以统一的解决租户信息维护的问题。租户的识别和路由有很多种方法可以解决，下面列举几个常用的方式：

解决了上述问题后，我们再来看看如何获取客户端传入的租户信息，以及在我们的业务代码中如何使用租户信息（最关键的是DataSources的问题）。

我们都知道，在启动Spring Boot应用程序之前，就需要为其提供有关数据源的配置信息（有使用到数据库的情况下）,按照一开始的需求，有N个客户需要使用我们的应用程序，我们就需要提前配置好N个数据源（多数据源）,如果N<50,我认为我还能忍受，如果更多，这样显然是无法接受的。为了解决这一问题，我们需要借助Hibernate 5提供的动态数据源特性，让我们的应用程序具备动态配置客户端数据源的能力。简单来说，当用户请求系统资源时，我们将用户提供的租户信息（tenantId）存放在ThreadLoacal中，紧接着获取TheadLocal中的租户信息，并根据此信息查询单独的租户库，获取当前租户的数据配置信息，然后借助Hibernate动态配置数据源的能力，为当前请求设置数据源，最后之前用户的请求。这样我们就只需要在应用程序中维护一份数据源配置信息（租户数据库配置库），其余的数据源动态查询配置。接下来，我们将快速的演示这一功能。

4. 项目构建

我们将使用Spring Boot 2.1.5版本来实现这一演示项目，首先你需要在Maven配置文件中加入如下的一些配置：

然后提供一个可用的配置文件，并加入如下的内容：

接下来，我们需要关闭Spring Boot自动配置数据源的功能，在项目主类上添加如下的设置：

最后，让我们看看整个项目的结构：

5. 实现租户数据源查询模块

我们将定义一个实体类存放租户数据源信息，它包含了租户名，数据库连接地址，用户名和密码等信息，其代码如下：

持久层我们将继承JpaRepository接口，快速实现对数据源的CURD操作，同时提供了一个通过租户名查找租户数据源的接口，其代码如下：

业务层提供通过租户名获取租户数据源信息的服务（其余的服务各位可自行添加）：

接下来是配置自定义的数据源，其源码如下：

在改配置类中，我们主要提供包扫描路径，实体管理工程，事务管理器和数据源配置参数的配置。

6. 实现租户业务模块

在此小节中，租户业务模块我们仅提供一个用户登录的场景来演示SaaS的功能。其实体层、业务层和持久化层根普通的Spring Boot Web项目没有什么区别，你甚至感觉不到它是一个SaaS应用程序的代码。

首先，创建一个用户实体User，其源码如下：

业务层提供了一个根据用户名检索用户信息的服务，它将调用持久层的方法根据用户名对租户的用户表进行检索，如果找到满足条件的用户记录，则返回用户信息，如果没有找到，则返回null持久层和业务层的源码分别如下：

7. 配置拦截器

我们需要提供一个租户信息的拦截器，用以获取租户标识符，其源代码和配置拦截器的源代码如下：

8. 维护租户标识信息

在这里，我们使用ThreadLocal来存放租户标识信息，为动态设置数据源提供数据支持，该类提供了设置租户标识、获取租户标识以及清除租户标识三个静态方法。其源码如下：

9. 动态数据源切换

要实现动态数据源切换，我们需要借助两个类来完成，CurrentTenantIdentifierResolver和AbstractDataSourceBasedMultiTenantConnectionProviderImpl。从它们的命名上就可以看出，一个负责解析租户标识，一个负责提供租户标识对应的租户数据源信息。

首先，我们需要实现CurrentTenantIdentifierResolver接口中的resolveCurrentTenantIdentifier()和validateExistingCurrentSessions()方法，完成租户标识的解析功能。实现类的源码如下：

有了租户标识符解析类之后，我们需要扩展租户数据源提供类，实现从数据库动态查询租户数据源信息，其源码如下：

最后，我们还需要提供租户业务模块数据源配置，这是整个项目核心的地方，其代码如下：

10. 应用测试

最后，我们通过一个简单的登录案例来测试本次课程中的SaaS应用程序，为此，需要提供一个Controller用于处理用户登录逻辑。在本案例中，没有严格的对用户密码进行加密，而是使用明文进行比对，也没有提供任何的权限认证框架，知识单纯的验证SaaS的基本特性是否具备。登录控制器代码如下：

在启动项目之前，我们需要为主数据源创建对应的数据库和数据表，用于存放租户数据源信息，同时还需要提供一个租户业务模块数据库和数据表，用来存放租户业务数据。一切准备就绪后，启动项目，在浏览器中输入：http://localhost:8080/login.html

在登录窗口中输入对应的租户名，用户名和密码，测试是否能够正常到达主页。可以多增加几个租户和用户，测试用户是否正常切换到对应的租户下。

总结

java快速开发平台如有（天翎、奥哲、宏天等），如天翎java低代码开发平台微服务架构，多租户模式，门户集成，单点登录，移动端（企业微信，钉钉，APP），功能模板都是可视化配置（如表单引擎，视图引擎，流程引擎，报表引擎，，像操作word或Excel，扩展性强，提供全部源代码，现在还支持国产数据库，操作系统（瀚高，达梦，统信，中标麒麟等）如天翎java平台后端核心框架：Spring MVC+SpringBoot2.X，视图框架：Spring MVC，缓存框架：Ehcache+Redis，持久层框架：Hibernate+JDBC+File System Serilizable，安全框架：Spring security+antisamy ........

作者|CSDN博主「Hollis在csdn」

内容|转自CSDN博客

对于Java开发人员来说，最近几年的时间中，Java生态诞生了很多东西。每6个月更新一次Java版本，以及发布很多流行的框架，如Spring 5、Spring Security 5和Spring Boot 2等，这些都给我们带来了很大的挑战。

在2019年初，我认为Java 10还是比较新的，但是，在我学习完所有Java 10的特性之前，Java 11、Java 12、Java 12 已经接踵而至，对于工作繁忙的程序员们来说，大多数人都根本没有时间看这些。基本是都是了解一些有用的新特性而已。

Java的版本迭代速度实在是太快了，也带来了很多有趣的特性，如本地变量类型推断、switch表达式、文本块支持等。我在Java 9 ← 2017，2019 Java → 13 ,都发生了什么？中记录了这些变化。

Java系第一大框架，Spring亦是如此，很多人的项目还在用Spring Security 3.1 ，甚至不知道Spring 4.0和Spring Security 4.0都有哪些特性。但是，Spring和Spring Security都已经出到了5.0版本。

以下是我列出的2020年Java开发者应该学习的技术:

1、DevOps (Docker and Jenkins)

过去的一年，越来越多的公司正在转型DevOps,DevOps非常庞大，需要学习很多工具和原理，但你不需要担心。有大神已经分享了DevOps路线图（https://github.com/kamranahmedse/developer-roadmap），可以按照这个路线图以自己的速度学习和掌握DevOps。

如果你是一个有经验的Java程序员,愿意学习环境管理、自动化和整体改进，你也可以成为DevOps工程师。

2、Java 9 - Java 15

相信现在很多Java开发人员主要使用的Java版本还是以Java 8为主，虽然Java 9 - Java 13已经推出了有一段时间。

但是作为Java程序员，我们可能因为某些原因没办法在线上环境真正的进行JDK的升级，但是花一些时间学习Java 9、Java 10、Java 11、Java 12和 Java 13的新特性还是有必要的。

另外，大家可以重点关注一些关键特性，如GC相关的特性、对编码风格有改变的特性等。还有就是Java的LTS版本（Java 8、Java 11）要重点学习。

还要提醒大家一点，在2020年，Oracle还会推出Java 14 和 Java 15！！！如果你在使用Java 7的话，马上就要被"套圈"了！

3、Spring Framework 5

2017年我们见证了Spring和Java生态系统的许多重大升级，Spring 5.0就是其中之一。 Spring 5 的新反应式编程模型、HTTP/2 支持，以及 Spring 通过 Kotlin 对函数式编程的全面支持这些都值得我们好好了解一下。

4、Spring Security 5.0

Spring Security 5.0 提供了许多新功能，并支持 Spring Framework 5.0，总共有 400 多个增强功能和 bug 修复。在Spring Security 5.0.0之前，密码是明文保存，十分不安全。因为这一次发布的是大版本，所以我们决定使用更安全的密码存储方式。 Spring Security 5.0.0的主要亮点在于它只需要最小化的JDK 8、反应式安全特性、OAuth 2.0（OIDC）和现代密码存储。

5、Spring Boot 2

Spring Boot 2.0 基于 Spring 5 Framework ，提供了 异步非阻塞 IO 的响应式 Stream 、非堵塞的函数式 Reactive Web 框架 Spring WebFlux等特性。很多使用过SpringBoot的人都知道，使用SpringBoot搭建Web应用真的是又快又好，相信Spring Boot 2会带来更多惊喜。

6、Hadoop、Spark 和 Kafka

另外在2020年Java程序员需要学习的是大数据相关的知识。特别是Apache Spark 和 Kafka两个框架。

如果你也想在2020年学习大数据，也一定绕不开Hadoop生态。

7、Elasticsearch

全文搜索属于最常见的需求，开源的 Elasticsearch （以下简称 Elastic）是目前全文搜索引擎的首选。维基百科、Stack Overflow、Github 都在使用它。

Elasticsearch是一个基于Lucene库的搜索引擎。它提供了一个分布式、支持多租户的全文搜索引擎，具有HTTP Web接口和无模式JSON文档。Elasticsearch是用Java开发的，并在Apache许可证下作为开源软件发布。

8、ServiceMesh

这两年很火，火的一塌糊涂。在2019年，但凡是程序员相关的大会，如果没有讲ServiceMest的专题，那都不好意思开。

所有人都在说 ServiceMesh；

几乎没人知道怎么落地 ServiceMesh；

但是大家都觉得其他人在大力做 ServiceMesh；

所以大家都宣称自己在做 ServiceMesh；

这个号称下一代微服务架构的概念，现在对于大多数人来说根本不知道是啥。只知道很多大厂宣称自己在做，很多大牛在布道。

9、Serverless

无服务器运算（英语：Serverless computing），又被称为功能即服务（Function-as-a-Service，缩写为 FaaS），是云计算的一种模型。以平台即服务（PaaS）为基础，无服务器运算提供一个微型的架构，终端客户不需要部署、配置或管理服务器服务，代码运行所需要的服务器服务皆由云平台来提供。这东西，听上去就很高大上。

10、Kotlin

如果大家有关注Java 13的新特性的话，一定知道推出了字符串文本块的功能，这个功能其实是借鉴的Kotlin，除此之外，最近几年，Java有很多特性都在借鉴Kotlin，相比较于Java，Kotlin更加简洁，而且Kotlin编出来的代码也可以直接通过JVM运行。

Kotlin是一种在Java虚拟机上运行的静态类型编程语言，它也可以被编译成为JavaScript源代码。Kotlin的设计初衷就是用来生产高性能要求的程序的，所以运行起来和Java也是不相上下。Kotlin可以从 JetBrains InteilliJ Idea IDE这个开发工具以插件形式使用。

总结

以上，就是作者总结的建议Java程序员在2020年学习的一些技术，希望能给爱学习的你一个参考。其中有一些是一定要学习的，还有一些是看大家的精力情况酌情考虑。

原文链接：https://blog.csdn.net/hollis_chuang/article/details/103902974

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