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Mycat+druid+zk实现多租户_mycat与druid

作者：Gausst松鼠会 | 2024-04-11 20:56:33

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mycat与druid

前言

Mycat的应用场景之一就是实现多租户，多租户应用，每个应用一个库，但应用程序只连接 Mycat，从而不改造程序本身，实现多租户化；接下来我们使用mycat，结合druid拦截sql添加注释头，利用zk修改mycat配置文件中的schema、dataNode节点等信息，来实现多租户。

三种实现方案

多租户在数据存储上存在三种主要的方案，分别是：

独立数据库

这种方案一个租户一个数据库，这种方案的用户数据隔离级别最高，安全性最好，但成本也高。

优点：

为不同的租户提供独立的数据库，有助于简化数据模型的扩展设计，满足不同租户的独特需求；

如果出现故障，恢复数据比较简单。

缺点：

增大了数据库的安装数量，随之带来维护成本和购置成本的增加。

共享数据库，独立Schema

这是方案即多个或所有租户共享 Database，但是每个租户一个 Schema。

优点：

为安全性要求较高的租户提供了一定程度的逻辑数据隔离，并不是完全隔离；

每个数据库可以支持更多的租 户数量。

缺点：

如果出现故障，数据恢复比较困难，因为恢复数据库将牵扯到其他租户的数据；

如果需要跨租户统计数据，存在一定困难。

共享数据库，共享Schema，共享数据表

这种方案即租户共享同一个 Database、同一个 Schema，但在表中通过 TenantID 区分租户的数据。 这是共享程度最高、隔离级别最低的模式。

优点：

三种方案比较，第三种方案的维护和购置成本最低，允许每个数据库支持的租户数量最多。

缺点：

隔离级别最低，安全性最低，需要在设计开发时加大对安全的开发量；

数据备份和恢复最困难，需要逐表逐条备份和还原；

如果希望以最少的服务器为最多的租户提供服务，并且租户接受以牺牲隔离级别换取降低成本，这种方案最 适合。

如何选择

首先，mysql数据库中没有schema的概念，所以对于mysql用户来说，只有两种方案：独立数据库和共享数据库，共享数据表。

独立数据库可以做到各租户数据互不影响，所以我们选择的是独立数据库。

而对于上面的三种方案来说：

如果想有较好的隔离性，选择方案一或方案二，但是设计和实现的难度和成本较高。

如果想有较好的共享性，选择方案三或方案二，这时运行成本较低，并且同一运行成本下支持的用户较多。

如果租户数量较多，可以选择方案三或方案二，这样可以降低成本

如果想针对每一租户提供附加的服务，比如数据备份和恢复等，可以选择方案一，这样有更好的隔离性

 

独立数据库架构实现多租户

选用技术

mycat + druid + zk

实现方式

mycat实现分库，拦截带有注释头的sql流向不同的数据库；druid拦截初始sql，添加注释头；程序通过zk修改mycat的配置文件，比如添加新租户时，通过zk添加新的schema和datanode节点，然后同步到mycat的schema.xml文件。

注解

MyCat对自身不支持的Sql语句提供了一种解决方案——在要执行的SQL语句前添加额外的一段由注解SQL组织的代码，这样Sql就能正确执行，这段代码称之为“注解”。

注解的使用相当于对mycat不支持的sql语句做了一层透明代理转发，直接交给目标的数据节点进行sql语句执行，其中注解SQL用于确定最终执行SQL的schema或DB。

注解格式

/*!mycat:schema=[schemaName] */

schema.xml配置文件

  1. <!DOCTYPE mycat:schema SYSTEM "schema.dtd">
  2. <mycat:schema xmlns:mycat="http://io.mycat/">
  3.    
  4.    //每个租户对应一个schema节点
  5.     <schema name="667078BnaL7HrFBqYVsLude4MNVd" checkSQLschema="false" sqlMaxLimit="100" dataNode="auth_667078_integral_dev"/>
  6.     <schema name="111222BnaL7HrFBqYVsLude4MNVd" checkSQLschema="false" sqlMaxLimit="100" dataNode="auth_111222_integral_dev"/>
  7.     <schema name="667098BnaL7HrFBqYVsLude4MNVd" checkSQLschema="false" sqlMaxLimit="100" dataNode="auth_667098_integral_dev"/>
  8.     <schema name="667108BnaL7HrFBqYVsLude4MNVd" checkSQLschema="false" sqlMaxLimit="100" dataNode="auth_667108_integral_dev"/>
  9.  
  10.     //auth服务器中的四个库，是四个租户的数据库
  11.     <dataNode name="auth_667078_integral_dev" dataHost="auth" database="667078_integral_dev"/>  
  12.     <dataNode name="auth_111222_integral_dev" dataHost="auth" database="111222_integral_dev"/>
  13.     <dataNode name="auth_667098_integral_dev" dataHost="auth" database="667098_integral_dev"/>
  14.     <dataNode name="auth_667108_integral_dev" dataHost="auth" database="667108_integral_dev"/>
  15.     
  16.     <dataHost balance="0" maxCon="1000" minCon="10" name="auth" writeType="0" switchType="1" slaveThreshold="100" dbType="mysql" dbDriver="native">
  17.         <heartbeat>select user()</heartbeat>
  18.         <writeHost host="hostM1" url="192.168.25.54:3306" password="XXX" user="XXX"/>
  19.     </dataHost>
  20. </mycat:schema>

server.xml

在server.xml配置文件的user用户配置节点，将所有的schema节点的name属性值配置在property属性中。

  1.  <user name="root">
  2.         <property name="password">123456</property>
  3.         <property name="schemas">667108BnaL7HrFBqYVsLude4MNVd,667098BnaL7HrFBqYVsLude4MNVd,111222BnaL7HrFBqYVsLude4MNVd,667078BnaL7HrFBqYVsLude4MNVd</property>
  4. </user>

说明

对SQL加注解的实现则交由druid的插件功能完成，通过自定义druid的Interceptor类，拦截要执行的sql语句加上对应注解，实现方式见下边的  2.2、过滤sql语句。这样就实现了数据库的多租户改造。下面分几个部分来说明。

前提说明

公司旗下，有权限项目和多个其他项目，权限项目实现了多租户的配置，其他项目如果接入多租户，只需要按步骤配置即可实现多租户。

springBoot实现场景图

接下来的配置以springBoot的项目为例，使用场景图如下：

步骤1到步骤2，不涉及到服务间调用，需要配置两个过滤器，步骤1到步骤3到步骤4，需要服务间调用，除了配置两个过滤器外，还需要维护租户id的传递工作，接下来我们就看看如果一个项目想引入多租户，需要配置哪些方面。

项目引入多租户代码实现

1.引入依赖项

公司封装了工具服务itoo-tool，工具服务中包括多租户的一个文件，所以需要引入该服务，使用其中的配置文件，需要使用的主要配置文件就是场景图中的两个过滤器。

2、过滤器配置

2.1、过滤request请求

拦截浏览器发来的请求，获取租户id，并放到ThreadLocal中

  1. public void doFilter(ServletRequest servletRequest, ServletResponse servletResponse, FilterChain chain) throws IOException, ServletException {
  2.         HttpServletRequest request = (HttpServletRequest)servletRequest;
  3.         String companyId = request.getHeader("companyId");
  4.         TenancyContext.TenancyID.set(companyId);
  5.         chain.doFilter(servletRequest, servletResponse);
  6.     }

2.2、过滤sql语句

数据库连接池使用的是druid，所以过滤sql，添加mycat注释头，也用druid拦截实现。首先自定义DruidMycatFilter，继承durid的WallFilter，重写check方法，拦截sql，添加注释头，然后流到数据库的sql就是带着注释头的。然后配置mycatFilter Bean，实例化自定义的DruidMycatFilter，注册到spring容器。

  1. @Configuration
  2. public class DruidMycatConfig {
  3.     private  static final String FILTER_MYCAT_PREFIX = "spring.datasource.druid.filter.mycat";
  4.  
  5.     @Bean
  6.     @ConfigurationProperties(FILTER_MYCAT_PREFIX)
  7.     @ConditionalOnProperty(prefix = FILTER_MYCAT_PREFIX, name = "enabled", matchIfMissing = true)
  8.     @ConditionalOnMissingBean
  9.     public DruidMycatFilter mycatFilter(){
  10.         //指向第一步中依赖项中的DruidMycatFilter文件
  11.         return new DruidMycatFilter();
  12.     }
  13. }

DruidMycatFilter文件主要是重写了Druid的拦截器方法，拦截到sql后，在sql前边添加了上边提到的注解，用于指定相应的逻辑库。

3、服务间调用配置

服务间调用大致分两种情况，一种就是前段请求后端，后端连接mycat；另一种就是设计服务A服务B，这时就需要服务A将租户id传给服务B，然后服务B进行连接mycat。

但服务A调用服务B时，首先我们会在服务A的@EnableFeignClient注解的请求头中加入服务B的api，

@EnableFeignClients(basePackages ={"com.dmsdbj.integral.training.api"})

然后通过拦截器拦截请求，获取租户idcompanyId，然后将其放到ThreadLocal中。

  1. public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response, FilterChain chain) throws IOException, ServletException {
  2.         this.initUserInfo((HttpServletRequest)request);
  3.         chain.doFilter(request, response);
  4.     }
  5.  
  6.     private void initUserInfo(HttpServletRequest request) {
  7.         //拦截请求，获取租户id
  8.         String companyId = request.getHeader("companyId");
  9.         String token = request.getHeader("Authorization");
  10.  
  11.         try {
  12.             UserInfoModel userInfoModel = new UserInfoModel();
  13.             if (StringUtils.isNotBlank(companyId)) {
  14.                 companyId = URLDecoder.decode(companyId, "UTF-8");
  15.                 //将租户id放到userInfoModel
  16.                 userInfoModel.setCompanyId(companyId);
  17.             }
  18.  
  19.             if (StringUtils.isNotBlank(token)) {
  20.                 token = URLDecoder.decode(token, "UTF-8");
  21.                 userInfoModel.setToken(token);
  22.             }
  23.             //将userInfoModel放到TheadLocal中
  24.             UserInfoContext.setUser(userInfoModel);
  25.         } catch (UnsupportedEncodingException var5) {
  26.             log.error("init userInfo error", var5);
  27.         }
  28.  
  29.     }

4、前端拦截器配置

项目是前后端分离的，需要在前端连接器中配置租户id，然后传到后端。

5、最后就是数据库连接

如果之前该接入多租户的项目没有用到mycat，那么只需要把之前连接musql的地方换成mycat，端口由mysql默认的3306编程mycat的8066即可。

权限项目实现多租户

公司的其他项目如果想引入多租户，需要在权限项目提供的审批界面发申请，然后权限项目在审批申请的时候，如果申请通过，项目会做两件事：一件是创建该租户的数据库、表结构；另一件事修改mycat的配置文件，主要是schemal.xml。接下来我们主要介绍这两件事儿，如何自动实现。

创建租户的数据库及表结构

  1. 首先创建一个租户id
  2. 接着利用租户id+项目id+环境，拼接层数据库名
  3. 然后创建数据库及数据库表，项目数据表sql在权限项目中都有存储，读取相应的sql文件，然后执行就可以
  1.         //1.创建租户id  
  2.         if (StringUtils.isEmpty(companyProjectModel.getSchoolNo())) {
  3.            
  4.             schoolNo = companyService.queryMaxDbNum();
  5.             if (schoolNo == 0) {
  6.                 schoolNo = dbSchoolNo;
  7.             } else {
  8.                 schoolNo = schoolNo + 10;
  9.             }
  10.         }else {
  11.             schoolNo = Integer.parseInt(companyProjectModel.getSchoolNo());
  12.         }
  13.  
  14.  
  15.          String dataBaseName = schoolNo + "_" + companyProjectModel.getProjectNameEn()+"_"+env;
  16.  
  17.         //2.查询该注册用户的详细信息，方便以后存储
  18.         CompanyExample example = new CompanyExample();
  19.         CompanyCriteria criteria = example.createCriteria();
  20.         criteria.andIsDeleteEqualTo((byte) 0);
  21.         criteria.andIdEqualTo(id);
  22.         List<CompanyEntity> companyEntities = companyService.selectByExample(example);
  23.         CompanyEntity companyEntity = new CompanyEntity();
  24.         if (!CollectionUtils.isEmpty(companyEntities)) {
  25.             companyEntity = companyEntities.get(0);
  26.         }
  27.         //3.根据生成的schoolNo创建数据库并执行SQL创建数据表等
  28.             String userId = BaseUuidUtils.base58Uuid();
  29.             if (createDatabase(dataBaseName)){
  30.                 if (createDbTable(dataBaseName, companyEntity, userId,companyProjectModel.getProjectNameEn())){
  31.  
  32.               ..........
  33.  
  34.                   }
  35.             }

创建数据库表的代码如下：

  1. private boolean createDbTable(String dataBaseName, CompanyEntity companyEntity, String userId,String projectNameEn) {
  2.         boolean flag=true;
  3.         Connection conn = null;
  4.         PreparedStatement pstmt = null;
  5.         try {
  6.             //执行SQL脚本创建数据库表
  7.             Class.forName(dbDriver);
  8.             String newDbUrl = dbUrl + dataBaseName + "?useUnicode=true&characterEncoding=UTF-8";
  9.             conn = DriverManager.getConnection(newDbUrl, dbUserName, dbPassWord);
  10.             ClassPathResource rc = new ClassPathResource("sqlfile/"+projectNameEn+dbenv);
  11.             EncodedResource er = new EncodedResource(rc, "utf-8");
  12.             boolean exists = rc.exists();
  13.             if (exists==true) {
  14.                 try {
  15.                     ScriptUtils.executeSqlScript(conn, er);
  16.                 } catch (Exception e) {
  17.                     logger.error("创建数据表失败！", e);
  18.                     flag=false;
  19.                 }
  20.             }else{
  21.                 flag=false;
  22.             }
  23.         } catch (Exception e) {}

项目各环境对应的数据库表sql

修改mycat的schemal.xml配置文件

执行完上边的步骤，表示该租户已创建成功。然后我们需要修改mycat的schemal.xml文件，添加新的schemal，我们选择的是通过zookeeper来添加节点，为什么选择zk呢 ?因为mycat支持通过zk来修改配置文件信息，配置简单，使用方便。

配置zk管理mycat集群

只需要配置myid.properties文件，zk即可管理mycat。

  1. loadZk=true
  2. zkURL=192.168.152.130:2181
  3. clusterId=mycat-cluster-1
  4. myid=mycat_fz_01
  5. clusterNodes=mycat_fz_01,mycat_fz_02,mycat_fz_04
  6. #server  booster  ;   booster install on db same server,will reset all minCon to 1
  7. type=server
  8. boosterDataHosts=dn2,dn3
  9.  
  10. //myid.properties配置说明：
  11. //loadZk：默认值false。代表mycat集群是否使用ZK，true表示使用
  12. //zkURL：zk集群的地址
  13. //clusterId：mycat集群名字
  14. //myid：当前的mycat服务器名称
  15. //clusterNodes：把所有集群中的所有mycat服务器罗列进行以逗号隔开，比如：clusterNodes=mycat_fz_01,mycat_fz_02,mycat_fz_03

 使用zookeeper的客户端工具ZooInspector连接zookeeper，即可看到mycat的树节点和mycat的conf目录下的schema.xml和rule.xml文件是对应的，这样就可以通过修改zk中的mycat配置文件中的schema、dataNode节点信息。

代码实现：

  1. //修改zk的配置：租户id，数据库名称
  2.  if  (zkOperation.createSchema(companyId,database)){
  3.       //记录发送邮件应该成功的次数标志
  4.       sendFlag=true;
  5.   }
  1.  
  2. package com.dmsdbj.itoo.tool.zkoperation;
  3.  
  4.  
  5. @Component
  6. public class ZkOperation {
  7.     private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(ZkOperation.class);
  8.     @Value("${ZK_IP}")
  9.     private String zkIp;
  10.     @Value("${ZK_Nodes}")
  11.     private String zkNodes;
  12.     @Value("${dataHost}")
  13.     private String dataHost;
  14.  
  15.     private static final String SCHEMA_JSON = "schemaJson";
  16.     private static final String USER_JSON = "userJson";
  17.     private static final String DATA_NODE_JSON = "dataNodeJson";
  18.  
  19.     public ZkOperation() {
  20.     }
  21.  
  22.     //传入租户id和数据库名
  23.     public boolean createSchema(String companyId, String databaseName) {
  24.         boolean flag = false;
  25.         List<String> nodesList = this.getZkNodes();
  26.         Iterator var5 = nodesList.iterator();
  27.  
  28.         while(var5.hasNext()) {
  29.             String aNodesList = (String)var5.next();
  30.             flag = this.create(companyId, databaseName, aNodesList);
  31.             if (!flag) {
  32.                 break;
  33.             }
  34.         }
  35.  
  36.         return flag;
  37.     }
  38.  
  39.     //创建新的节点信息
  40.     private boolean create(String companyId, String databaseName, String path) {
  41.         String dnName1 = this.dataHost;
  42.         //读取配置文件已有的信息
  43.         Map<String, String> jsonMap = this.readSchemaData(path);
  44.         if (jsonMap.isEmpty()) {
  45.             return false;
  46.         } else {
  47.             //获取配置文件中的schema、datanode、user三部分信息
  48.             String schemaJson = (String)jsonMap.get("schemaJson");
  49.             List<eSchema> schemasList = JSON.parseArray(schemaJson, eSchema.class);
  50.             String userJson = (String)jsonMap.get("userJson");
  51.             List<eUser> userList = JSON.parseArray(userJson, eUser.class);
  52.             String dataNodeJson = (String)jsonMap.get("dataNodeJson");
  53.             List<eDataNode> dataNodeList = JSON.parseArray(dataNodeJson, eDataNode.class);
  54.             eProperty prope = new eProperty();
  55.             StringBuilder sbSchema = new StringBuilder();
  56.             eUser user = this.getUser(userList);
  57.             if (user != null) {
  58.                 prope = this.getProperty(user.getProperty());
  59.             }
  60.  
  61.             //将新的节点信息插入
  62.             String dnName = dnName1 + "_" + databaseName;
  63.             eSchema schema = new eSchema();
  64.             schema.setName(companyId);
  65.             schema.setDataNode(dnName);
  66.             schemasList.add(schema);
  67.             eDataNode node = new eDataNode();
  68.             node.setName(dnName);
  69.             node.setDataHost(this.dataHost);
  70.             node.setDatabase(databaseName);
  71.             dataNodeList.add(node);
  72.             sbSchema.append(companyId).append(",");
  73.             if (prope != null) {
  74.                 prope.setValue(sbSchema + prope.getValue());
  75.             }
  76.  
  77.             Map<String, String> newJsonMap = new HashMap(16);
  78.             newJsonMap.put("userJson", JSON.toJSON(userList).toString());
  79.             newJsonMap.put("schemaJson", JSON.toJSON(schemasList).toString());
  80.             newJsonMap.put("dataNodeJson", JSON.toJSON(dataNodeList).toString());
  81.             boolean flag = this.writeSchemaData(newJsonMap, path);
  82.             return flag;
  83.         }
  84.     }
  85.  
  86.     private List<String> getDataBase() {
  87.         List<String> list = new ArrayList();
  88.         String str = this.getProperties("DataBases");
  89.         String[] arr = str.split(",");
  90.         list.addAll(Arrays.asList(arr));
  91.         return list;
  92.     }
  93.  
  94.     private List<String> getZkNodes() {
  95.         List<String> list = new ArrayList();
  96.         String str = this.zkNodes;
  97.         String[] arr = str.split(",");
  98.         list.addAll(Arrays.asList(arr));
  99.         return list;
  100.     }
  101.  
  102.     private String getProperties(String key) {
  103.         Properties pro = new Properties();
  104.  
  105.         try {
  106.             System.out.println((new File(".")).getAbsolutePath());
  107.             FileInputStream in = new FileInputStream("src/profiles/conf.properties");
  108.             pro.load(in);
  109.         } catch (FileNotFoundException var5) {
  110.             logger.error("ZkOperation.getProperties():path.properties文件未找到");
  111.         } catch (IOException var6) {
  112.             logger.error("ZkOperation.getProperties():文件加载异常");
  113.         }
  114.  
  115.         return pro.getProperty(key);
  116.     }
  117.  
  118.     //读取配置文件中已有信息
  119.     private Map<String, String> readSchemaData(String path) {
  120.         Map<String, String> jsonMap = new HashMap(16);
  121.         ZkClient zc = this.getZkConnection();
  122.         if (zc == null) {
  123.             return jsonMap;
  124.         } else {
  125.             String schemaJson = (String)zc.readData(path + "/schema/schema");
  126.             String dataNodeJson = (String)zc.readData(path + "/schema/dataNode");
  127.             String userJson = (String)zc.readData(path + "/server/user");
  128.             jsonMap.put("schemaJson", schemaJson);
  129.             jsonMap.put("dataNodeJson", dataNodeJson);
  130.             jsonMap.put("userJson", userJson);
  131.             return jsonMap;
  132.         }
  133.     }
  134.  
  135.     public boolean writeSchemaData(Map<String, String> newJsonMap, String path) {
  136.         boolean flag;
  137.         try {
  138.             ZkClient zc = this.getZkConnection();
  139.             if (zc == null) {
  140.                 return false;
  141.             }
  142.  
  143.             zc.writeData(path + "/schema/schema", newJsonMap.get("schemaJson"));
  144.             zc.writeData(path + "/schema/dataNode", newJsonMap.get("dataNodeJson"));
  145.             zc.writeData(path + "/server/user", newJsonMap.get("userJson"));
  146.             flag = true;
  147.         } catch (Exception var5) {
  148.             flag = false;
  149.         }
  150.  
  151.         return flag;
  152.     }
  153.  
  154.     private ZkClient getZkConnection() {
  155.         String ipAddress = this.zkIp;
  156.         ZkClient zc = null;
  157.  
  158.         try {
  159.             zc = new ZkClient(ipAddress, 10000, 10000, new ItooZkClient());
  160.         } catch (Exception var4) {
  161.             logger.error("ZkOperation.getZkConnection():连接zk失败");
  162.         }
  163.  
  164.         return zc;
  165.     }
  166.  
  167.     private eUser getUser(List<eUser> userList) {
  168.         Iterator var2 = userList.iterator();
  169.  
  170.         eUser user;
  171.         do {
  172.             if (!var2.hasNext()) {
  173.                 logger.debug(" the method of getUser don't get 'eUser' to return");
  174.                 return null;
  175.             }
  176.  
  177.             user = (eUser)var2.next();
  178.         } while(!"root".equals(user.getName()));
  179.  
  180.         return user;
  181.     }
  182.  
  183.     private eProperty getProperty(List<eProperty> propList) {
  184.         Iterator var2 = propList.iterator();
  185.  
  186.         eProperty p;
  187.         do {
  188.             if (!var2.hasNext()) {
  189.                 logger.debug(" the method of getProperty don't get 'eProperty' to return");
  190.                 return null;
  191.             }
  192.  
  193.             p = (eProperty)var2.next();
  194.         } while(!e_enum_user.schemas.equals(p.getName()));
  195.  
  196.         return p;
  197.     }
  198. }

结语

到此，多租户利用mycat+druid+zk就可以实现多租户了，有不正确之处望各位指正。

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