多租户系统的实现方案

news/2025/1/12 11:32:32/

多租户架构（Multi-Tenant Architecture）是一种在单个系统中支持多个独立租户（客户或公司）的设计模式。每个租户可以拥有自己独立的数据、业务逻辑、用户界面等。多租户架构通常被应用于SaaS（Software as a Service）平台上，使得多个租户可以共享一个应用实例，但数据和操作完全隔离。

在多租户架构中，最常见的两种设计方案是 单数据库多租户（Single Database Multi-Tenant） 和 多数据库多租户（Multiple Databases Multi-Tenant）。这两种方案的核心区别在于 如何存储租户的数据。每种方案都有其优缺点，适用于不同的业务场景。

一、单数据库多租户（Single Database Multi-Tenant）

单数据库多租户模式下，所有租户的应用数据存储在同一个数据库中。不同租户的数据在物理上共存在同一数据库中，通过某些机制（如租户ID）来进行逻辑隔离。

1.1 数据结构设计

在单数据库多租户模式下，通常会在每个业务表中添加一个 租户标识字段（如 tenant_id），以区分不同租户的数据。所有的数据表共享相同的表结构和数据库实例，租户的数据通过 tenant_id 字段来区分。

  • 租户数据表设计：

    例如，一个客户表的设计：

    CREATE TABLE customer (customer_id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,tenant_id INT NOT NULL,  -- 租户IDname VARCHAR(255),contact VARCHAR(255),address VARCHAR(255)
);

  • 查询操作：

    当需要查询某个租户的数据时，查询语句会在 WHERE 子句中加上租户标识（tenant_id）：

    SELECT * FROM customer WHERE tenant_id = ?;
1.2 优缺点分析
优点：
  • 成本较低：因为所有租户共享同一个数据库实例，所以可以节省硬件资源（如数据库实例、存储等）。
  • 维护简单：只有一个数据库实例，管理和维护相对简单，避免了多数据库实例的管理负担。
  • 高效性：数据库连接池、缓存、索引等优化可以在所有租户间共享，减少了资源的浪费。
缺点：
  • 数据隔离性差：所有租户的数据存储在同一个数据库中，虽然通过 tenant_id 进行隔离，但由于物理上是共用一个数据库，存在一定的安全隐患和隔离性问题。尤其是租户ID字段如果被篡改或查询错误，可能导致数据泄漏。
  • 扩展性差：随着租户数量的增多，数据库表的数据量会变得非常庞大，可能会导致性能下降，尤其是在查询和数据备份时。
  • 自定义需求复杂：虽然每个租户使用相同的数据库，但有些租户可能会有不同的业务逻辑或表结构定制，这种需求可能导致开发复杂度增加。
  • 难以支持租户独立性：当租户的需求变得更复杂时，无法单独为某些租户优化数据库结构或配置，所有租户共享同一数据库配置。
1.3 常见实现方式

在实现单数据库多租户时，常用的方式有以下几种：

  1. 共享表结构（Shared Schema）：所有租户的数据存储在同一张表中，通过 tenant_id 字段进行隔离。这是最常见的做法。
  2. 表分区：将数据表根据 tenant_id 分区存储，以优化查询性能和管理。虽然还是使用单一数据库，但可以通过数据库分区来提高性能。
  3. 多租户视图：为每个租户创建不同的数据库视图，虽然底层数据还是存储在同一表中，但通过视图隔离不同租户的数据。

二、多数据库多租户（Multiple Databases Multi-Tenant）

多数据库多租户模式下，每个租户都拥有独立的数据库。每个租户的数据存储在自己专有的数据库中。每个数据库的数据彼此隔离，彼此之间没有任何直接联系。

2.1 数据结构设计

每个租户有自己独立的数据库，数据库设计通常是一样的，但它们在物理上是完全分离的。每个租户可以根据自己的需求独立管理自己的数据库。

  • 租户数据库设计：

    对于每个租户，会创建独立的数据库和相同的表结构。例如，每个租户都有一个 customer 表：

    CREATE DATABASE tenant1_db;
USE tenant1_db;CREATE TABLE customer (customer_id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,name VARCHAR(255),contact VARCHAR(255),address VARCHAR(255)
);

    然后，另一个租户会有自己的数据库：

    CREATE DATABASE tenant2_db;
USE tenant2_db;CREATE TABLE customer (customer_id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,name VARCHAR(255),contact VARCHAR(255),address VARCHAR(255)
);
2.2 优缺点分析
优点：
  • 数据隔离性强：每个租户的数据完全隔离，避免了由于错误的查询或权限问题导致的跨租户数据泄露。
  • 灵活性高：每个租户的数据库可以独立配置，支持租户自定义的需求，如表结构变化、索引优化等。
  • 可扩展性强：随着租户数量的增长，可以动态增加数据库实例，避免单一数据库的性能瓶颈。
缺点：
  • 成本较高：每个租户都需要一个独立的数据库，增加了硬件资源消耗（如存储、数据库实例等）。
  • 维护复杂：多个数据库实例的管理和维护会增加运维工作量，如备份、监控和升级等。
  • 连接管理复杂：需要在应用程序中管理多个数据库的连接，可能需要一个连接池管理系统来高效地管理多个数据库连接。
2.3 常见实现方式
  1. 数据库实例独立（Independent DB Instances）：为每个租户提供独立的数据库实例，每个实例可以完全独立管理。适合有更高数据安全需求的场景。
  2. 数据库集群（Database Cluster）：通过数据库集群来管理多个数据库实例，可以为不同租户动态分配数据库，确保高可用性和性能。
  3. 共享数据库服务：多个租户数据库可以在同一个数据库服务中共享不同的数据库。每个租户的数据库都有独立的物理存储，但可以共用同一数据库引擎和服务。

三、单数据库多租户和多数据库多租户的比较

特性单数据库多租户（Single Database Multi-Tenant）多数据库多租户（Multiple Databases Multi-Tenant）
数据隔离性逻辑隔离，通过 tenant_id 字段区分物理隔离，每个租户都有独立的数据库
扩展性扩展性较差，随着租户增多，单一数据库可能性能下降扩展性好，租户增加时可以增加数据库实例
资源消耗资源消耗较低，多个租户共享同一个数据库实例资源消耗较高，每个租户需要一个独立的数据库实例
维护复杂度维护简单，只有一个数据库实例维护复杂，多个数据库实例需要管理和维护
灵活性灵活性差，所有租户共用同一数据库结构和配置灵活性高，租户可以根据需求单独定制数据库结构和配置
数据安全性数据隔离性较差，可能发生数据泄露数据隔离性强，租户数据互不干扰

四、如何选择单数据库多租户和多数据库多租户？

选择 单数据库多租户 还是 多数据库多租户 主要取决于以下几个因素：

  • 租户规模：如果租户数量较少，且每个租户的数据量不大，可以选择单数据库多租户。对于大量租户且数据量较大的情况，多数据库多租户可能更合适。
  • 数据安全性：如果对数据隔离性要求较高，可以选择多数据库多租户，因为每个租户的数据物理隔离。
  • 运维复杂度：如果希望简化数据库运维，单数据库多租户的方式更加简单易管理。如果租户数量激增，可能会

带来更高的运维负担。

  • 租户自定义需求：如果租户需要高度定制的数据库结构或配置（如表结构变动、索引优化等），多数据库多租户更适合。

前端实现方案

对于多租户前端需要做的就是该租户用户访问的时候携带租户系统id,保证数据库可以把数据插入对应的数据库尤其是在前端如何处理租户信息的情况下。我们需要考虑如何区分和识别不同租户，同时在前端和后端之间传递租户信息。一般是两种方法（打包前端包和租户提供域名）都可以实现多租户架构中的租户识别问题，但它们的实现方式和灵活性有所不同。

一、通过前端包打包每个租户的前端页面（静态打包）

这种方式是在前端打包时，将每个租户的特定信息（如租户ID、主题样式、Logo、路由等）打包到前端包中，每个租户的用户访问时，直接加载特定的前端应用。后端则通过每个租户的请求头或域名来识别租户，并根据租户进行不同的数据处理。

1.1 实现步骤

  • 前端包打包：每个租户的前端页面在构建时通过环境变量或配置文件来确定租户ID及租户相关的静态资源（如样式、主题、品牌标识等）。这样，每个租户的用户访问时，会加载与该租户相关的资源。

  • 动态路由和资源加载：当租户访问前端页面时，前端根据租户信息动态加载不同的资源，例如样式、图片、脚本等。具体可以通过环境变量、配置文件或请求头信息来传递。

  • 请求后端时携带租户ID：在前端的所有请求中，租户ID可以作为请求头的一部分（如 X-Tenant-ID）传递给后端。后端通过请求头获取租户ID，进而确定该请求对应的租户。

1.2 优点
  • 前端的定制化强：每个租户可以拥有自己定制的前端页面，前端和后端完全解耦，能够根据租户提供不同的体验。
  • 隔离性好：租户的前端应用完全独立，减少了租户之间的干扰。
1.3 缺点
  • 维护成本较高：每个租户的前端都需要单独打包并部署，如果租户较多，可能导致打包和部署的复杂度提高。
  • 灵活性差：每个租户的页面、资源可能需要独立管理和维护，修改某个共用组件时，可能需要手动更新多个租户的前端包。

二、通过租户域名识别并动态加载资源（无需打包）

这种方式是通过租户提供自己的域名，前端根据用户访问的域名来动态识别租户，而不是为每个租户单独打包一个前端包。

2.1 实现步骤

  • 租户提供自定义域名：每个租户可以提供自己的域名或子域名，例如 tenantA.example.com 或 tenantB.example.com，这些域名对应不同的租户。用户访问时，前端根据不同的域名来识别当前租户。

  • DNS与路由映射：前端通过访问的域名来解析出租户ID。例如，通过 Nginx 或其他代理服务来将不同的域名指向相应的后端服务或前端资源。

    • 比如，tenantA.example.com 和 tenantB.example.com 会分别路由到不同的租户处理逻辑和前端资源目录。
    • 在前端代码中，访问时根据当前域名加载对应的资源（如主题样式、配置文件、路由等）。

  • 请求头设置租户信息：在前端发起请求时，前端可以通过请求的域名来确定租户ID，并将租户ID添加到请求头中，传递给后端。例如，X-Tenant-ID 或者通过 Authorization 头来传递。

  • 后端识别租户ID：后端接收到请求后，从请求头中获取租户ID，根据租户ID来确定所对应的数据和权限。后端会根据不同租户来返回不同的资源和数据。

2.2 优点
  • 前端代码统一：前端代码只需要打包一次，所有租户共享同一套前端代码，不需要为每个租户单独打包。
  • 灵活性强：只需要根据域名动态加载不同的资源和配置，避免了为每个租户单独部署前端包。
  • 租户自定义性：通过域名来区分租户，使得不同租户能够获得独立的体验（例如样式、主题、Logo等）。
2.3 缺点
  • 前端无法高度定制：如果租户有复杂的前端需求（例如完全不同的页面结构），则这种方式的灵活性可能不如打包独立前端包。
  • 域名管理复杂：需要合理管理租户的域名和路由，确保正确的路由映射到不同的租户。对于每个租户提供独立的子域名或域名，也会增加运维复杂度。
  • 依赖域名解析：前端的加载和路由识别依赖于正确的域名解析，可能涉及DNS配置和代理服务的配置。

三、如何实现前端通过域名来识别租户

通过域名来识别租户是一个常见的解决方案，可以让你避免为每个租户单独打包前端资源。下面是一个实现思路：

3.1 前端根据域名识别租户

  1. 获取当前域名：
    通过 window.location.hostname 获取当前访问的域名：

    const currentDomain = window.location.hostname;

  2. 根据域名映射租户ID：
    将域名和租户ID进行映射。例如，如果租户A的域名是 tenantA.example.com，租户B的域名是 tenantB.example.com，你可以在前端代码中进行如下映射：

    const tenantMap = {'tenantA.example.com': 'tenantA','tenantB.example.com': 'tenantB'
};const tenantId = tenantMap[currentDomain] || 'defaultTenant';

  3. 动态加载租户配置：
    根据 tenantId 加载特定租户的配置、样式、资源等。你可以通过 AJAX 请求或静态文件引入的方式来加载不同租户的资源。例如，可以加载特定的主题、Logo等：

    function loadTenantConfig(tenantId) {fetch(`/configs/${tenantId}.json`).then(response => response.json()).then(config => {// 根据config调整页面内容document.body.style.backgroundColor = config.themeColor;// 加载Logo等document.getElementById('logo').src = config.logoUrl;});
}loadTenantConfig(tenantId);

  4. 将租户ID添加到请求头：
    每次向后端发送请求时，前端可以将租户ID添加到请求头中，以便后端识别：

    fetch('/api/data', {method: 'GET',headers: {'X-Tenant-ID': tenantId}
});
3.2 后端根据请求头识别租户

后端通过从请求头中获取租户ID，来识别请求属于哪个租户：

@RequestMapping("/api/data")
public ResponseEntity<?> getData(@RequestHeader("X-Tenant-ID") String tenantId) {// 根据租户ID返回不同的资源或数据TenantData data = tenantService.getDataForTenant(tenantId);return ResponseEntity.ok(data);
}
3.3 配置DNS和Nginx

  • DNS配置：为每个租户配置独立的子域名，并将它们指向你的前端服务。例如，tenantA.example.com 和 tenantB.example.com 都指向前端服务器。

  • Nginx配置：通过 Nginx 等代理服务器来配置域名和路由，将请求路由到相应的租户资源。你可以使用 Nginx 的反向代理功能将不同的域名映射到相应的服务或前端资源。

server {listen 80;server_name tenantA.example.com;location / {proxy_pass http://frontend_server_A;}
}server {listen 80;server_name tenantB.example.com;location / {proxy_pass http://frontend_server_B;}
}
  • 打包每个租户独立的前端

：适用于每个租户有定制化的需求，能够将租户的前端完全独立，从而实现高度的个性化和隔离性。缺点是维护复杂度较高。

  • 通过域名动态识别租户：适用于多租户共享同一套前端代码的场景，通过域名识别租户并动态加载对应的配置和资源。缺点是定制化较低，但灵活性和维护成本较低。

http://www.ppmy.cn/news/1562487.html

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