基于spring boot微服務(wù)架構(gòu)的RS10系統(tǒng)管理

楊英櫻，喬運(yùn)華，班玉榮

（北京機(jī)械工業(yè)自動化研究所有限公司，北京 100120）

0 引言

RS10系統(tǒng)管理子系統(tǒng)是整個RS10系統(tǒng)正常運(yùn)行的基礎(chǔ)，可以選擇不同的操作系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫，可以設(shè)置個性化菜單，可以為其他子系統(tǒng)提供權(quán)限理，是系統(tǒng)管理員的好助手，是RS10系統(tǒng)的入口，更是RS10系統(tǒng)不可或缺的一部分。

之前的RS10版本存在以下問題：

采用客戶端發(fā)送請求的方式存在很多弊端，比如JSP只能在支持java的管web服務(wù)器中運(yùn)行，無法使用nginx提升并發(fā)性能、服務(wù)器收到的請求太多，壓力太大，頁面響應(yīng)慢、前后端不分離，修改時需要雙方協(xié)同開發(fā)，效率低下。

系統(tǒng)管理子系統(tǒng)在配置頁面以及修改頁面時，每個需要做授權(quán)的頁面、驗(yàn)證的頁面、權(quán)限校驗(yàn)的頁面等邏輯相同的頁面都需要寫同樣的過濾程序，同樣的驗(yàn)證程序，代碼重復(fù)率高，代碼復(fù)用度低，不符合面向切面編程（AOP）的思想。

基于上述問題我們采用了spring boot微服務(wù)架構(gòu)和面向切面編程的思想，即把相同的業(yè)務(wù)邏輯抽象成模塊。通過采取這樣的方式，我們達(dá)成了以下效果：

1）瀏覽器發(fā)送請求后直達(dá)HTML頁面，通過ajax調(diào)用服務(wù)端口產(chǎn)生數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)前后端真正的解耦，前后端分離；

2）在大并發(fā)情況下，我可以同時水平擴(kuò)展前后端服務(wù)器，可以將除了接口以外的其他所有http請求全部轉(zhuǎn)移到前端nginx上。

3）把授權(quán)、驗(yàn)證等相關(guān)業(yè)務(wù)抽象出來作為模型化可以實(shí)現(xiàn)代碼復(fù)用，提升效率，在需要用到權(quán)限校驗(yàn)的地方、數(shù)據(jù)驗(yàn)證的地方調(diào)用模型的公用方法處理即可。

4）模型是可配置的，可以動態(tài)調(diào)整權(quán)限校驗(yàn)邏輯一處修改處處生效，極大的提高了效率。

1 Spring Boot與Ext JS介紹

本系統(tǒng)管理以SpringBoot作為主要核心框架，以ExtJs作為UI框架，基于B/S結(jié)構(gòu)上支持多種數(shù)據(jù)庫，以MyBatis作為數(shù)據(jù)持久層框架，用Log4j來記錄日志，以Maven進(jìn)行項(xiàng)目管理框架的開發(fā)。

1.1 Spring Boot

Spring框架是 一種開源應(yīng)用框架。它的核心主要為：控制反轉(zhuǎn)（IOC）和面向切面（AOP）這兩個概念。

IoC是提供具有控制反轉(zhuǎn)特性的容器，它可以解決創(chuàng)建了許多重復(fù)對象，造成大量資源浪費(fèi)；更換實(shí)現(xiàn)類需要改動多個地方；創(chuàng)建和配置組件工作繁雜，給組件調(diào)用方帶來極大不便等問題

AOP就是面向橫向切面的編程。它可以解決切面邏輯編寫繁瑣，有多少個業(yè)務(wù)方法就需要編寫多少次的問題。

Spring Boot是發(fā)展在Spring的基礎(chǔ)上，操作上更加簡便，因?yàn)樗梢愿鶕?jù)jar包和類自動配置Bean，極大的簡化了應(yīng)用程序初始搭建和開發(fā)過程。配置文件少了、節(jié)約了大量的開發(fā)時間并提高了生產(chǎn)力。對整個團(tuán)隊(duì)的開發(fā)及維護(hù)來說，避免了編寫XML配置和注釋等。

不僅如此，Spring Boot內(nèi)嵌了servlet容器，從而降低了對環(huán)境的要求，只需執(zhí)行java-jar xx.jar命令就可以獨(dú)立運(yùn)行Spring Boot項(xiàng)目，并且還可以對其進(jìn)行監(jiān)控。

1.2 ExtJS

ExtJS是一款功能非常強(qiáng)大的用來開發(fā)前端界面的的JS框架。它具備一套完整的組件庫、支持多種強(qiáng)大功能，主要用于創(chuàng)建前端用戶界面，是瀏覽器里的桌面級UI庫。開發(fā)者可以通過ExtJS提供的強(qiáng)大組件迅速的開發(fā)出強(qiáng)大美觀的軟件界面。

2 系統(tǒng)管理設(shè)計(jì)

系統(tǒng)管理模塊提供業(yè)務(wù)系統(tǒng)功能管理，使系統(tǒng)管理員可以為系統(tǒng)賬號配置功能權(quán)限及菜單權(quán)限，是平臺運(yùn)行的基礎(chǔ)。系統(tǒng)功能模塊圖如圖1所示：

圖1

但是其中的模塊管理存在很多的重復(fù)性邏輯代碼，在多個邏輯過程中有重復(fù)的操作行為，比如授權(quán)賬號時每個需要做權(quán)限校驗(yàn)的頁面都需要寫同樣的權(quán)限過濾程序和同樣的權(quán)限驗(yàn)證程序代碼，很繁瑣。所以我們基于面向切面編程的編程思想，針對業(yè)務(wù)處理過程中的切面進(jìn)行模型化，之后調(diào)用模型的公用方法進(jìn)行處理，以獲得邏輯過程中各部分之間低耦合性的隔離效果。

2.1 模型設(shè)計(jì)

通用服務(wù)平臺支持業(yè)務(wù)留痕模型、流程驅(qū)動模型、業(yè)務(wù)授權(quán)模型、數(shù)據(jù)和理性校驗(yàn)?zāi)Ｐ?、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)結(jié)轉(zhuǎn)模型支持、消息推送模型支持、第三方數(shù)據(jù)交互模型、算法庫模型。

每一種模型都需要先定義通用對象類型，比如業(yè)務(wù)授權(quán)模型中，首先需要定義通用授權(quán)對象類型，供功能授權(quán)和業(yè)務(wù)授權(quán)模型選擇使用。內(nèi)置數(shù)據(jù)包括賬號授權(quán)、角色授權(quán)、組織授權(quán)、崗位授權(quán)。通過業(yè)務(wù)授權(quán)模型定義來進(jìn)行開發(fā)業(yè)務(wù)授權(quán)，調(diào)用通用授權(quán)方法，完成授權(quán)；業(yè)務(wù)權(quán)限校驗(yàn)時，可以調(diào)用通用權(quán)限查詢方法，獲取查詢結(jié)果。查詢時，通用查詢模型需要封裝成動態(tài)查詢條件，匹配該條件加上頁面?zhèn)鬟f的篩選條件得到查詢條件，封裝通用查詢頁面，關(guān)聯(lián)查詢的方法。

通用服務(wù)平臺詳細(xì)功能如圖2所示。

圖2

2.1.1 授權(quán)模型

授權(quán)模型是用來進(jìn)行頁面中用戶、角色、菜單直接的權(quán)限配置的。

首先給做授權(quán)業(yè)務(wù)的頁面定義一個授權(quán)頁面號，用于唯一標(biāo)識一個模型。然后根據(jù)數(shù)據(jù)字典建立授權(quán)結(jié)果表，根據(jù)實(shí)際業(yè)務(wù)場景定義授權(quán)模型。授權(quán)結(jié)果表中的的業(yè)務(wù)字段與模型明細(xì)中的業(yè)務(wù)字段要一一對應(yīng)。授權(quán)模型定義完成后生成針對授權(quán)表的新增、修改、刪除方法，各個業(yè)務(wù)字段的望遠(yuǎn)鏡，針對于業(yè)務(wù)原表的檢索方法。根據(jù)授權(quán)頁面號從授權(quán)模型頭表中查詢到唯一記錄，獲取該授權(quán)頁面對應(yīng)的授權(quán)結(jié)果表名和需要修改的權(quán)限記錄的所有字段名及對應(yīng)值，從授權(quán)模型配置表中查找當(dāng)前系統(tǒng)中該授權(quán)頁面對應(yīng)模型所使用的授權(quán)對象類型。通用方法自動獲取當(dāng)前頁面的表單信息對應(yīng)到授權(quán)結(jié)果表的各個字段，執(zhí)行數(shù)據(jù)保存操作寫入授權(quán)結(jié)果表。要求結(jié)果表的字段與頁面的各個字段保持一致。

如果是賬號授權(quán)，則根據(jù)授權(quán)頁面號查詢到唯一記錄，再從授權(quán)結(jié)果表中，查詢授權(quán)對象類型為賬號授權(quán)的，權(quán)限信息如果是其他授權(quán)，則需要先從授權(quán)對象類型表中查找該授權(quán)對象類型對應(yīng)的關(guān)聯(lián)表名，再從關(guān)聯(lián)表查詢當(dāng)前賬號對應(yīng)的授權(quán)對象類型，最后從授權(quán)結(jié)果表中查詢授權(quán)對象類型對應(yīng)的所有權(quán)限信息

2.1.2 授權(quán)模型流程圖

如圖3所示。

圖3 授權(quán)模型流程圖

2.1.3 驗(yàn)證模型

驗(yàn)證模型是可以進(jìn)行數(shù)據(jù)驗(yàn)證并對異常進(jìn)行合理反饋的。

首先需要對驗(yàn)證模型進(jìn)行定義，針對一個功能的保存或確認(rèn)等操作，可以創(chuàng)建一個用于驗(yàn)證數(shù)據(jù)合理性的后臺驗(yàn)證模型，每一個驗(yàn)證項(xiàng)可作為驗(yàn)證模型的明細(xì)；可實(shí)現(xiàn)選擇存放模型庫、模型另存為。

根據(jù)前臺傳入的驗(yàn)證參數(shù)，在和事物開啟后提交前，分別進(jìn)行預(yù)先驗(yàn)證和結(jié)果驗(yàn)證，按順序號規(guī)則循環(huán)處理各驗(yàn)證項(xiàng)的驗(yàn)證。首先封裝驗(yàn)證項(xiàng)驗(yàn)證數(shù)據(jù)，然后根據(jù)匹配條件取數(shù)據(jù)庫中的驗(yàn)證項(xiàng)驗(yàn)證數(shù)據(jù)，最后根據(jù)控制規(guī)則進(jìn)行數(shù)據(jù)驗(yàn)證判定。當(dāng)中的異常數(shù)據(jù)進(jìn)行后臺異常處理。

2.1.3 模型驗(yàn)證流程圖

如圖4所示。

圖4 模型驗(yàn)證流程圖

2.2 基本功能設(shè)計(jì)

2.2.1 系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置

系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置主要是設(shè)置系統(tǒng)的基本運(yùn)行參數(shù)，包括登錄方式的管理、文件類型的限制、是否開啟密碼驗(yàn)證、是否開啟三員管理、是否開啟日志記錄等。日志記錄包含了用戶日志管理、程序訪問日日志管理、權(quán)限日志管理和清理日志的功能。除此之外，還需要定義通用望遠(yuǎn)鏡模板和管理維護(hù)平臺中的所有子系統(tǒng)。

2.2.2 菜單管理設(shè)計(jì)

菜單管理使得用戶可以DIY屬于自己的菜單，可以選擇自己想要的功能，整個系統(tǒng)更加的靈活，用戶可以根據(jù)個人偏好實(shí)現(xiàn)定制的菜單。菜單管理詳細(xì)功能如圖5所示：

圖5

2.2.3 角色管理設(shè)計(jì)

角色信息查詢可以查詢平臺中的所有角色信息。角色用戶授權(quán)用來完成角色和用戶的綁定關(guān)系，角色管理詳細(xì)功能如圖6所示。

圖6

2.2.4 用戶管理設(shè)計(jì)

用戶信息維護(hù)可完善賬號的基本信息和賬號關(guān)聯(lián)信息，通過用戶類型管理可以管理并維護(hù)所有賬號類型。用戶通過用戶角色授權(quán)完成用戶和角色的綁定。用戶管理詳細(xì)功能如圖7所示。

圖7

2.2.5 權(quán)限管理設(shè)計(jì)

權(quán)限管理具有角色菜單權(quán)限管理、崗位菜單權(quán)限管理和反向授權(quán)、用戶菜單權(quán)限管理的功能。權(quán)限管理主要用來實(shí)現(xiàn)角色與菜單權(quán)限綁定和用戶與菜單權(quán)限的綁定。其中，角色和賬號的分配可以維護(hù)平臺賬號和角色的關(guān)聯(lián)信息，菜單授權(quán)可以實(shí)現(xiàn)平臺賬號與菜單權(quán)限的關(guān)聯(lián)信息，實(shí)現(xiàn)授權(quán)功能。按賬號類型分組，對賬號分配角色，一個賬號可以分配多個角色。權(quán)限管理詳細(xì)功能如圖8所示。

圖8

3 結(jié)語

采用微服務(wù)架構(gòu)的RS10系統(tǒng)管理將各個模塊分割成小型的獨(dú)立功能，每個微服務(wù)按照自己的流程運(yùn)行，開發(fā)團(tuán)隊(duì)只要部署自己的應(yīng)用即可，減緩了部署的時間；易于開發(fā)和維護(hù)，對于開發(fā)人員來說，他們可以用更高的質(zhì)量水平更快地開發(fā)獨(dú)立的功能，這樣提高了團(tuán)隊(duì)開發(fā)的效率；并且可擴(kuò)展性更強(qiáng)，增加了一些具有獨(dú)立功能的底層應(yīng)用的可重用性。微服務(wù)是未來的趨勢。