多租户

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多租户

什么是多租户

维基百科:“软件多租户是指一种软件架构,在这种软件架构中,软件的一个实例运行在服务器上并且为多个租户服务”。一个租户是一组共享该软件实例特定权限的用户。有了多租户架构,软件应用被设计成为每个租户提供一个 专用的实例包括该实例的数据的共享,还可以共享配置,用户管理,租户自己的功能和非功能属性。多租户和多实例架构相比,多租户分离了代表不同的租户操作的多个实例。

多租户用于创建 Saas(Software as-a service)应用(云处理)。

方案一:按租户字段区分

第1步:了解 AsyncLocal<int>

ThreadLocal 可以理解为字典 Dictionary<int, string> Key=线程ID Value=值,跨方法时只需要知道线程ID,就能取得对应的 Value。

我们知道跨异步方法可能造成线程ID变化,ThreadLocal 将不能满足我们使用。

AsyncLocal 是 ThreadLocal 的升级版,解决跨异步方法也能获取到对应的 Value。

public class TenantManager
{
    // 注意一定是 static 静态化
    static AsyncLocal<int> _asyncLocal = new AsyncLocal<int>();

    public static int Current
    {
        get => _asyncLocal.Value;
        set => _asyncLocal.Value = value;    
    }
}

第2步:FreeSql 全局过滤器,让任何查询/更新/删除,都附带租户条件;

以下代码若当前没有设置租户值,则过滤器不生效,什么意思?

// 全局过滤器只需要在 IFreeSql 初始化处执行一次
// ITenant 可以是自定义接口,也可以是任何一个包含 TenantId 属性的实体类型,FreeSql 不需要为每个实体类型都设置过滤器(一次即可)
fsql.GlobalFilter.ApplyIf<ITenant>(
    "TenantFilter", // 过滤器名称
    () => TenantManager.Current > 0, // 过滤器生效判断
    a => a.TenantId == TenantManager.Current // 过滤器条件
);

TenantManager.Current = 0;
fsql.Select<T>().ToList(); // SELECT .. FROM T

TenantManager.Current = 1;
fsql.Select<T>().ToList(); // SELECT .. FROM T WHERE TenantId = 1

第3步:FreeSql Aop.AuditValue 对象审计事件,实现统一拦截插入、更新实体对象;

fsql.Aop.AuditValue += (_, e) =>
{
    if (TenantManager.Current > 0 && e.Property.PropertyType == typeof(int) && e.Property.Name == "TenantId")
    {
        e.Value = TenantManager.Current
    }
};

第4步:AspnetCore Startup.cs Configure 中间件处理租户逻辑;

public void Configure(IApplicationBuilder app)
{
    app.Use(async (context, next) =>
    {
        try
        {
            // 使用者通过 aspnetcore 中间件,解析 token 获得 租户ID
            TenantManager.Current = YourGetTenantIdFunction();
            await next();
        }
        finally
        {
            // 清除租户状态
            TenantManager.Current = 0;
        }
    });
    app.UseRouting();
    app.UseEndpoints(a => a.MapControllers());
}

WhereCascade

多表查询时,像 isdeleted 每个表都给条件,挺麻烦的。WhereCascade 使用后生成 sql 时,所有表都附上这个条件。多表租户条件也可以这样解决。

如:

fsql.Select<t1>()
.LeftJoin<t2>(...)
.WhereCascade(x => x.IsDeleted == false)
.ToList();

得到的 SQL:

SELECT ...
FROM t1
LEFT JOIN t2 on ... AND (t2.IsDeleted = 0)
WHERE t1.IsDeleted = 0

实体可附加表达式时才生效,支持子表查询。单次查询使用的表数目越多收益越大。

可应用范围:

  • 子查询,一对多、多对多、自定义的子查询;
  • Join 查询,导航属性、自定义的 Join 查询;
  • Include/IncludeMany 的子集合查询;

暂时不支持【延时属性】的广播;

此功能和【过滤器】不同,用于单次多表查询条件的传播;

方案二:按租户分表

此方案要求每个租户对应不同的数据表,如 Goods_1、Goods_2、Goods_3 分别对应 租户1、租户2、租户3 的商品表。

这其实就是一般的分表方案,FreeSql 提供了分表场景的几个 API:

  • 创建表 fsql.CodeFirst.SyncStructure(typeof(Goods), "Goods_1")
  • 操作表 CURD
var goodsRepository = fsql.GetRepository<Goods>(null, old => $"{Goods}_{TenantManager.Current}");

上面我们得到一个仓储按租户分表,使用它 CURD 最终会操作 Goods_1 表。

更多说明参考:《FreeSql.Repository 仓储》《分表分库》

方案三:按租户分库

  • 场景1:同数据库实例(未跨服务器),租户间使用不同的数据库名或Schema区分,使用方法与方案二相同;
  • 场景2:跨服务器分库,本段讲解该场景;

第1步:FreeSql.Cloud 为 FreeSql 提供跨数据库访问,分布式事务TCC、SAGA解决方案,支持 .NET Core 2.1+, .NET Framework 4.0+.

原本使用 FreeSqlBuilder 创建 IFreeSql,需要使用 FreeSqlCloud 代替,因为 FreeSqlCloud 也实现了 IFreeSql 接口。

dotnet add package FreeSql.Cloud

or

Install-Package FreeSql.Cloud

FreeSqlCloud<string> fsql = new FreeSqlCloud<string>();

public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
{
    fsql.DistributeTrace = log => Console.WriteLine(log.Split('\n')[0].Trim());
    fsql.Register("main", () =>
    {
        var db = new FreeSqlBuilder().UseConnectionString(DataType.SqlServer, "data source=main.db").Build();
        //db.Aop.CommandAfter += ...
        return db;
    });

    services.AddSingleton<IFreeSql>(fsql);
    services.AddControllers();
}

public void Configure(IApplicationBuilder app, IWebHostEnvironment env)
{
    app.Use(async (context, next) =>
    {
        try
        {
            // 使用者通过 aspnetcore 中间件,解析 token,查询  main 库得到租户信息。
            (string tenant, string connectionString) = YourGetTenantFunction();

            // 只会首次注册,如果已经注册过则不生效
            fsql.Register(tenant, () =>
            {
                var db = new FreeSqlBuilder().UseConnectionString(DataType.SqlServer, connectionString).Build();
                //db.Aop.CommandAfter += ...
                return db;
            });

            // 切换租户
            fsql.Change(tenant);
            await next();
        }
        finally
        {
            // 切换回 main 库
            fsql.Change("main");
        }
    });
    app.UseRouting();
    app.UseEndpoints(a => a.MapControllers());
}

第2步:直接使用 IFreeSql 访问租户数据库

public class HomeController : ControllerBase
{

    [HttpGet]
    public object Get([FromServices] IFreeSql fsql)
    {
        // 使用 fsql 操作当前租户对应的数据库
        return "";
    }
}
  • 临时访问其他数据库表,使用 FreeSqlCloud 对象 Use("db3").Select<T>().ToList()
  • 主库基础表,应该使用 FreeSqlCloud 对象 EntitySteering 设置固定永久定向到 main,而不需要使用 .Use 手工切换
fsql.EntitySteering = (_, e) =>
{
    if (e.EntityType == typeof(T))
    {
        //查询 T 自动定向 db3
        e.DBKey = "db3";
    }
};