Spring Boot下如何实现数据库的多租户

发布时间:2025-05-17 06:20:48 作者:益华网络 来源:undefined 浏览量(1) 点赞(1)
摘要:​ 通常情况下,多租户有三种形式: 1、分区(Partitioned)数据:不同租户的数据都在一张表里,通过一个值(tenantId)来区分不同的租户。 2、分结构(Schema):不同的租户数据放置在相同数据库实例的不同结构(Schema)中。 3、分数据库(Database):

通常情况下,多租户有三种形式:

1、分区(Partitioned)数据:不同租户的数据都在一张表里,通过一个值(tenantId)来区分不同的租户。

2、分结构(Schema):不同的租户数据放置在相同数据库实例的不同结构(Schema)中。

3、分数据库(Database):不同租户的数据放置在不同的数据中。

在Spring Boot中,多租户的能力是由Hibernate提供的,我们在本文中结合Spring Data JPA一起对三种多租户的模式进行演示。本文不需要你具备任何Spring Data JPA和Hibernate基础,也可以通过本文领略下Spring Data JPA。

多租户最最简单也是最常用的多租户方式是“分区数据“”,而这个功能是Hibernate 6.0才具有的功能,而Spring Boot 2.x只支持Hibernate 5.x,所以使用“分区数据”的方式进行多租户需要采用Spring Boot 3.x。幸运的是Spring Boot 3.0将于今年11月份发布,到时候你就可以在生产环境使用本功能了。

“分结构”和“分数据库”的实现方式Spring Boot 2.x是支持的,本文为了演示简单以及远期的前瞻性,将全部以Spring Boot 3.0来实现。

首先,让我们从最简单的例子开始。

一、“分区数据”多租户

新建演示项目:spring-boot-multitenant-partition,依赖为Spring Web、Spring Data JPA、Lombok,Spring Boot版本注意选择3.x,Spring Boot 3.x的最小支持JDK版本为17。

演示实体:@Entity //1

@Data

public class Person {

@Id //2

@GeneratedValue(strategy= GenerationType.IDENTITY) //3

private Long id;

@TenantId //4

private String tenantId;

private String name;

private Integer age;

}

1、通过@Entity注解定义一个实体,对应数据库一张表;

2、通过@Id注解表名该属性对应数据库的主键;

3、通过@GeneratedValue(strategy= GenerationType.IDENTITY)配置使用MySQL的主键自增;

4、使用@TenantId注解的属性tenantId作为分区数据多租户的的区分标识。

演示数据访问import org.springframework.data.jpa.repository.JpaRepository;

public interface PersonRepository extends JpaRepository {

ListfindByName(String name);

}

这个是Spring Data JPA神奇的地方,通过一个定义一个接口PersonRepository继承框架提供的JpaRepository接口,框架将会给我们自动代理一个实现类,这个实现类除了基本的增删查改以外,还会通过方法名自动推算查询语句。如findByName相当于select * from person where name = ?

演示如何确定TenantId的来源import org.hibernate.cfg.AvailableSettings;

import org.hibernate.context.spi.CurrentTenantIdentifierResolver;

import org.springframework.boot.autoconfigure.orm.jpa.HibernatePropertiesCustomizer;

@Component

public class WiselyTenantIdResolver implements CurrentTenantIdentifierResolver, //1

HibernatePropertiesCustomizer { //2

private static final ThreadLocal CURRENT_TENANT = new ThreadLocal<>(); //1.1

public void setCurrentTenant(String currentTenant) { //1.2

CURRENT_TENANT.set(currentTenant);

}

@Override

public String resolveCurrentTenantIdentifier() { //1

return Optional.ofNullable(CURRENT_TENANT.get()).orElse("unknown");

}

@Override

public boolean validateExistingCurrentSessions() {

return false;

}

@Override

public void customize(Map hibernateProperties) { //2

hibernateProperties.put(AvailableSettings.MULTI_TENANT_IDENTIFIER_RESOLVER, this);

}

}

1.通过实现CurrentTenantIdentifierResolver接口来获取确定TenantId的来源。

1. 1使用线程本地变量CURRENT_TENANT来存储当前的TenantId;

1.2.通过setCurrentTenant方法接受外部设置当前访问者的TenantId,并存储在线程本地变量CURRENT_TENANT中;

1.3.通过重写接口的resolveCurrentTenantIdentifier方法,获得当前的TenantId;

2.通过重写HibernatePropertiesCustomizer接口的customize方法,可以将当前类注册到Hibernate的配置。

通过请求头设置TenantId@Component

public class TenantIdInterceptor implements HandlerInterceptor {

private final WiselyTenantIdResolver tenantIdResolver;

public TenantIdInterceptor(WiselyTenantIdResolver tenantIdResolver) {

this.tenantIdResolver = tenantIdResolver;

}

@Override

public boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) throws Exception {

tenantIdResolver.setCurrentTenant(request.getHeader("x-tenant-id"));

return HandlerInterceptor.super.preHandle(request, response, handler);

}

}

通过定义一个Spring MVC的拦截器,在每个request请求的头部设置key:x-tenant-id(如:companya),在拦截器中获取到TenantId后设置WiselyTenantIdResolver的TenantId,即当前的TenantId。

注册此拦截器import org.springframework.context.annotation.Configuration;

import org.springframework.web.servlet.config.annotation.InterceptorRegistry;

import org.springframework.web.servlet.config.annotation.WebMvcConfigurer;

@Configuration

public class WebConfig implements WebMvcConfigurer {

private final TenantIdInterceptor tenantIdInterceptor;

public WebConfig(TenantIdInterceptor tenantIdInterceptor) {

this.tenantIdInterceptor = tenantIdInterceptor;

}

@Override

public void addInterceptors(InterceptorRegistry registry) {

registry.addInterceptor(tenantIdInterceptor);

WebMvcConfigurer.super.addInterceptors(registry);

}

}演示控制器@RestController

@RequestMapping("/people")

public class PersonController {

private final PersonRepository personRepository;

public PersonController(PersonRepository personRepository) {

this.personRepository = personRepository;

}

@PostMapping

public Person save(@RequestBody PersonDto personDto){ //1

return personRepository.save(personDto.createPerson());

}

@GetMapping

private List all(){ //2

return personRepository.findAll();

}

}

1.通过设置在头信息中设置不同的TenantId,数据库中的tenant_id字段将自动存储头中的租户;

2.通过设置在头信息中设置不同的TenantId,只能查询到该租户下的数据。

控制器所需要的DTOimport lombok.Value;

@Value

public class PersonDto {

private String name;

private Integer age;

public Person createPerson(){

Person person = new Person();

person.setName(this.name);

person.setAge(this.age);

return person;

}

}配置spring.datasource.url: jdbc:mysql://localhost:3306/partitioned #1

spring.datasource.username: root

spring.datasource.password: example

spring.datasource.driver-class-name: com.mysql.cj.jdbc.Driver

spring.jpa.hibernate.ddl-auto: update # 2

server.port: 80

1.在数据库中创建一个schema叫partitioned;

2.设置为update属性,hibernate会自动因实体类的变化自动创建和更新数据库的表;

启动程序测试需保存的数据

通过postman构造四条数据,分别为:

租户:companya,通过x-tenant-id头来设置:

{"name":"wang","age":22}

{"name":"li","age":23}

租户:companya,通过x-tenant-id头来设置:

{"name":"peng","age":24}

{"name":"zhang","age":25}请求需保存的数据

在postman的样子是这样的:

我们一次对上述四条数据进行请求,查看数据库:

我们看见数据都添加了正确的tenant_id。

按租户查询数据

查询租户companya的数据:

查询租户companyb的数据:

二、“分结构”多租户

第二个例子,我们在一个数据库中分别建立2个schema,分别是companya,用来放置租户companya的数据;companyb用来放置租户companyb的数据。再建一个schema:public作为默认的连接的schema。

演示实体public class Person {

@Id

@GeneratedValue(strategy= GenerationType.IDENTITY)

private Long id;

private String name;

private Integer age;

}

无须标识租户的tenantId字段,因为租户已经通过schema来隔离开了。

如何获得当前租户id@Component

public class WiselyTenantIdResolver implements CurrentTenantIdentifierResolver, HibernatePropertiesCustomizer {

private static final ThreadLocal CURRENT_TENANT = new ThreadLocal<>();

public void setCurrentTenant(String currentTenant) {

CURRENT_TENANT.set(currentTenant);

}

@Override

public String resolveCurrentTenantIdentifier() {

return Optional.ofNullable(CURRENT_TENANT.get()).orElse("public");

}

@Override

public boolean validateExistingCurrentSessions() {

return false;

}

@Override

public void customize(Map hibernateProperties) {

hibernateProperties.put(AvailableSettings.MULTI_TENANT_IDENTIFIER_RESOLVER, this);

}

}

这里和上例没有什么区别,只是上例设置如果没有获取到TenantId,则将tenant_id字段设置为unknown,本例是将数据库的schema连到public。

通过获得tenantId,连接到对应的schemaimport org.hibernate.cfg.AvailableSettings;

import org.hibernate.engine.jdbc.connections.spi.MultiTenantConnectionProvider;

import org.springframework.boot.autoconfigure.orm.jpa.HibernatePropertiesCustomizer;

import javax.sql.DataSource;

import java.sql.Connection;

import java.sql.SQLException;

@Component

public class WiselyMultiTenantConnectionProvider implements MultiTenantConnectionProvider, HibernatePropertiesCustomizer {

private final DataSource dataSource;

public WiselyMultiTenantConnectionProvider(DataSource dataSource){

this.dataSource = dataSource;

}

@Override

public Connection getAnyConnection() throws SQLException {

return dataSource.getConnection();

}

@Override

public void releaseAnyConnection(Connection connection) throws SQLException {

connection.close();

}

@Override

public Connection getConnection(String tenantIdentifier) throws SQLException {

final Connection connection = getAnyConnection();

connection.createStatement().execute(String.format("use %s;", tenantIdentifier));

return connection;

}

@Override

public void releaseConnection(String tenantIdentifier, Connection connection) throws SQLException {

connection.createStatement().execute("use public;");

connection.close();

}

//...省略一些非关键方法

@Override

public void customize(Map hibernateProperties) {

hibernateProperties.put(AvailableSettings.MULTI_TENANT_CONNECTION_PROVIDER, this);

}

}

因为我们是连接单个数据库的不同schema,所以我们只需要在系统中配置一个dataSource,通过这个dataSource我们获得数据库的连接。通过重写MultiTenantConnectionProvider接口的Connection getConnection(String tenantIdentifier)方法,我们根据在上面的WiselyTenantIdResolver获得的tenantId,即当前方法的tenantIdentifier参数来切换dataSource连接到不同的schema.

配置spring.datasource.url: jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/public

spring.datasource.username: root

spring.datasource.password: example

spring.datasource.driver-class-name: com.mysql.cj.jdbc.Driver

spring.jpa.show-sql: true

server.port: 80

其余代码和上例保持一致,省略

测试数据和postman和上例保持一致,查看数据库中的数据:

租户:companya

租户:companyb

查询租户:companya

查询租户:companyb

三、“分数据库”多租户

第三个例子是不同租户的数据分别在不同的数据库里,为了演示方便,本例还是用2个schema来模拟两个数据库,区别是相同数据库时我们使用一个dataSource来切换不同的schema;而本例中会有多个dataSource,使用tenantId来切换到不同的dataSource。

spring-jdbc包为我们提供一个类叫做AbstractRoutingDataSource,它可以设置多个数据源,并通过一个key来切换这个数据源,很显然,这个key是我们的tenantId。

动态切换数据源import org.springframework.boot.jdbc.DataSourceBuilder;

import org.springframework.jdbc.datasource.lookup.AbstractRoutingDataSource;

import javax.sql.DataSource;

@Component

public class WiselyTenantRoutingDatasource extends AbstractRoutingDataSource {

private final WiselyTenantIdResolver wiselyTenantIdResolver; //1

public WiselyTenantRoutingDatasource(WiselyTenantIdResolver wiselyTenantIdResolver) {

this.wiselyTenantIdResolver = wiselyTenantIdResolver;

setDefaultTargetDataSource(createDatabase("jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/public", "root", "example")); //2

HashMap targetDataSources = new HashMap<>(); //3

targetDataSources.put("companya",createDatabase("jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/companya", "root", "example")); //4

targetDataSources.put("companyb",createDatabase("jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/companyb", "root", "example"));

setTargetDataSources(targetDataSources); //5

}

@Override

protected String determineCurrentLookupKey() { //6

return wiselyTenantIdResolver.resolveCurrentTenantIdentifier();

}

private DataSource createDatabase(String databaseUrl, String username, String password) {

DataSourceBuilder dataSourceBuilder = DataSourceBuilder.create();

dataSourceBuilder.driverClassName("com.mysql.cj.jdbc.Driver");

dataSourceBuilder.url(databaseUrl);

dataSourceBuilder.username(username);

dataSourceBuilder.password(password);

return dataSourceBuilder.build();

}

}

1、注入WiselyTenantIdResolver的bean获得当前的tenantId;

2、添加默认数据源到动态路由数据源里;

3、定义一个Map,在里面存储不同租户的数据源;

4、通过代码编程的方式构建一个数据源;

5、将这些数据源都添加到动态路由数据源里;

6、通过从WiselyTenantIdResolver中拿到的TenantId,切换到不同的数据源。

在数据源被切换后,我们就可以轻松获得数据库的连接@Component

public class WiselyMultiTenantConnectionProvider implements MultiTenantConnectionProvider, HibernatePropertiesCustomizer {

private final DataSource dataSource;

public WiselyMultiTenantConnectionProvider(DataSource dataSource){

this.dataSource = dataSource;

}

@Override

public Connection getAnyConnection() throws SQLException {

return dataSource.getConnection();

}

@Override

public void releaseAnyConnection(Connection connection) throws SQLException {

connection.close();

}

@Override

public Connection getConnection(String tenantIdentifier) throws SQLException {

return dataSource.getConnection();

}

@Override

public void releaseConnection(String tenantIdentifier, Connection connection) throws SQLException {

connection.close();

}

// 省略不重要的方法

@Override

public void customize(Map hibernateProperties) {

hibernateProperties.put(AvailableSettings.MULTI_TENANT_CONNECTION_PROVIDER, this);

}

}

这里直接注入前面切换数据源后的得到的dataSource,从dataSource中得到数据库的连接

其余代码与上例保持一致,数据源是编程获得,所以无须在配置中配置。

演示效果和上例一致,再此就不做演示了

四、源码地址

分区数据多租户:https://github.com/wiselyman/spring-boot-multitenant-partition

分结构多租户:https://github.com/wiselyman/spring-boot-multitenant-schema

分数据库多租户:https://github.com/wiselyman/spring-boot-multitenant-database

五、参考资料

https://spring.io/blog/2022/07/31/how-to-integrate-hibernates-multitenant-feature-with-spring-data-jpa-in-a-spring-boot-application

https://www.baeldung.com/hibernate-5-multitenancy

https://www.baeldung.com/multitenancy-with-spring-data-jpa

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