漫谈SaaS开发

Posted 2021-04-28 谭谈开发

王：嗨，老谭，这么巧，居然在湛江见面了。继续上次的话题吧，我可惦记着呢！上次是站在用户的角度，我们聊到了SaaS是有必要的。这次该从我们软件开发者的角度，谈谈怎么开发SaaS了。

一、SaaS应用最突出的特征是什么？

老谭：好啊！SaaS也是一种应用。还是你先说说看，你认为，SaaS的开发，和普通软件的开发有什么不同。

小王：我上次都说过了，闹不清楚SaaS究竟有什么特别的。研发过程还是那些过程，技术还是那些技术。无非现在可以用一些新的技术，如微服务，持续交付什么的。哦，对了，在云上，高可用性，就是HA一类的事情，云也帮我搞定了。

老谭：你说的都对，这些新技术对SaaS的开发会很有帮助。但SaaS最突出的特性不在这里。我们考虑一下场景。你开发了一个SaaS应用，自己服务运维，多个客户上来订阅。这意味着什么？

小王：这意味着……我这一套软件，要同时服务多个客户。

老谭：对头，同时服务于多个客户。我们把名字规范一下。软件是你运营的，客户订阅后上来使用，相当于租用你的软件，所以这些客户严格说来是租户。SaaS软件要同时服务于多个租户。这个特性，叫做多租户。

小王：多租户？

老谭：是的，多租户。支持多租户，是SaaS应用的最突出的特征。

二、何谓多租户？

小王：“多租户是SaaS的最突出特征”，您这把多租户抬得够高的。

老谭：如果谈应用的功能、性能之类的，自有其他关注点。我们这不是在说SaaS吗？关于多租户在SaaS中的定位，看看业界都是怎么说的：

多租户是 SaaS 供应商获得成功的关键因素。

如果没有多租户的话，SaaS 不可能取得成功。

在 SaaS 这场竞赛中，多租户就是赢得这场胜利的筹码。

……

所以，我那么说，还真没抬高多租户在SaaS中的重要性。

小王：还真是。那究竟什么是多租户呢？一个租户，就相当于使用我这SaaS软件的一个企业。支持多租户，就是支持多个租户同时使用我这SaaS软件。是这个意思吧？

老谭：是这个意思。就像我们上次聊的，SaaS软件的拥有者、运营者、维护者，都不再是租户了。租户只要订购并使用就可以了。当然，租户用了软件，还得付钱。

三、怎么才能支持多租户？

小王：这和我熟悉的软件，区别确实不小。我怎么才能让我的软件支持多租户呢？

老谭：支持多租户，是一个系统工程，需要多方面的支撑。IBM将这些方面做了总结，我觉得可以借鉴：

1. 应用程序必须支持多租户

2. 应用程序必须具备自助注册功能。

3. 必须具备订阅/记账机制。

4. 应用程序必须能够有效地扩展。

5. 必须能够监视、配置和管理应用程序和租户。

6. 必须有一种机制能够支持惟一的用户标识和身份验证。

7. 必须有一种机制能够支持对每个租户进行自定义。

小王：啊~这么多啊？

老谭：SaaS要考虑的因素，确实比传统应用要多。好在，上面这七条，并不是每一条都需要应用程序自己去处理。SaaS应用的运行、维护，都要基于一个云平台。上面大部分工作，可以交给云平台去处理。

小王：您上次提到的ProMACE平台，就是这样的云平台。是吧？

老谭：是的。实际上，ProMACE平台可以处理上面第二到第七条的绝大部分内容。对我们这些SaaS应用的开发者而言，主要关注上面的第一条就可以了，也就是让应用程序支持多租户。

小王：那敢情好。我的应用程序，怎么才算做到了多租户呢？

老谭：要是能做到下面的三点，就基本上可以了。第一，多租户高效性，第二，可配置，第三，可缩放。

小王：我看下。多租户高效性，不明白。可配置，有印象。可缩放，指的是scalable吧？

老谭：对，可缩放就是你说的scalable，应用要能够适应租户规模的变化，根据压力的大小自动增加或减少所使用的资源。这一点，也是由云平台保障的。

四、如何实现多租户高效性

小王：看来云平台，也就是我们的ProMACE平台，真是个好东西啊！我们回过头来看另外两个要求。先看第一个吧，什么叫多租户高效性啊？

老谭：先举一个你熟悉的编程的例子，看看低效率是什么情况。比如拿到了一批员工的工号，要查询这些员工的信息，而信息保存在数据库里。你会怎么做呢？

小王：那还不简单。把这一批员工的工号，做成一个集合参数，向数据库发起一次查询就行了。

老谭：没错。可是，有人的做法不一样：他每次访问数据库只给一个工号，只查这一个员工的信息。有几个员工，就向数据库发起几次查询。

小王：他傻呀？那得多慢啊！查10个员工的，访问10次数据库，查1 000个员工的，就要访问1 000次数据库。这效率，谁受得了？

老谭：这就叫低效。多租户高效性和查询高效性的要求是类似的。服务一个租户要一套资源，你不能搞得，服务1 000个租户，就要1 000套资源。

小王：支持的租户多了，需要的资源就多。但不至于每多一个租户，就多需要一套资源吧？

老谭：这涉及到多租户的实现方式。有两种，分别是逻辑多租户和物理多租户。

小王：逻辑？物理？

老谭：多租户要达到的效果，是租户之间相互隔离，你不知道我在用，我也不知道你在用。隔离的方法就分为逻辑的和物理的。所谓逻辑的，就是不同的租户用的还是一套应用，硬件、数据库、应用服务，都是共用一套。应用自己实现了租户之间的隔离，所以叫逻辑多租户。物理多租户中，不同的租户使用的资源就是不同的，为每个租户分配了独占的硬件资源、数据库、应用服务。黄总将其称为大通铺模式和单间模式，很形象吧？

小王：明白了。那就是说，物理多租户不满足多租户高效性的要求。我要搞SaaS，就得实现逻辑多租户。既然物理多租户不满足多租户高效性的要求，为什么会有人考虑它呢？

老谭：这是权宜之计。一些已有的应用，本来就是为单个租户服务的。现在要上云，以SaaS的方式服务于多个租户。改造成逻辑多租户的成本高、时间长，所以先以物理多租户的形态运行。

小王：我要开发新的SaaS，肯定要考虑逻辑多租户的，是吧？逻辑多租户要实现租户之间的逻辑隔离。我觉得这个倒不难，只要在数据上都加上一个租户属性就可以了。

老谭：确实是这样。在建模时，只要是和租户有关的数据，都要加上租户这个属性。

五、如何实现可配置？

小王：第二个要求是可配置。我现在开发的应用也要求可配置啊，比如换肤、权限，等等。SaaS的可配置有什么不同吗？

老谭：SaaS对可配置性的要求，比传统应用的要高得多。传统应用所要求的可配置能力，指的是在一个组织内部不同用户的配置要求。这个要求，SaaS中也要保留。SaaS的复杂性在于，针对租户的可配置要求。一个应用要面对不同的租户，也就是不同的企业，每个企业都会有自己的需求，也就导致众口难调。可是，众口难调也得调。

小王：针对租户的可配置性，都体现在什么地方呢？

老谭：主要体现在三个层面：界面可配置性、功能可配置性、模型可配置性。

小王：这又是一套一套的。界面可配置性，我理解，也做过。另外两个是什么意思啊？

老谭：功能可配置性，指的是不同租户对功能的要求是不一样的。例如，有两个租户A、B，有十个功能F1到F10，租户A、B都需要的功能是F1到F5，租户A单独需要的功能是F6、7，租户B单独需要的功能是F8、9、10。

小王：我们过去做的应用，和这个场景有点像，只是要把租户换成用户。就是说，用户A可以使用F1-5，还有F6-7；用户B可以使用F1-5，还有F8-10。

老谭：那是授权的问题，和这个例子不完全一样。在这个例子里面，租户A可以给自己的用户授权，范围只能在F1-7。租户B可以给自己的用户授权，但范围是F1-5, 8-10。

小王：看来不能套用原来的授权机制。应该怎么处理呢？

老谭：首先，要把功能定义好，如这里的F1-10。其次，要支持用户订购不同的功能组合。因为以后要按照所订购的功能收费。另外，为了方便用户订购，要把功能打包，批量订购。

小王：功能定义、打包，是应用开发的事情。订购应用内部的功能包，需要平台来做吧？

老谭：是的。但是这个功能，ProMACE似乎还没做。以后应该会做起来。

小王：呃。模型配置，指的是什么呢？

老谭：在同一项功能中，用户所处理的业务对象，可能不完全一样。

小王：例如？

小王：那就给他们都统一呗。取所有租户的并集，建成一个大表。

老谭：这也是一个方法。但是比较浪费空间。更严重的问题是，用户需要维护的信息很难预测，现在做了一个大宽表，我们承受了空间浪费的代价，但如果以后用户又要求添加新的属性，就难办了。

小王：类似的问题我们遇到过。有两个方法，一是预留字段，二是动态维护表结构。

老谭：预留字段，总是有上限。动态维护表结构，一般不建议：在程序运行阶段，要尽量避免使用DDL。Salesforce的方法倒是可以参考。

小王：Saleforce是做SaaS最厉害的那家吧？他们用什么方法？

老谭：它采用所谓的“元数据驱动”方法。

小王：元数据驱动？名字听起来很高大上。什么意思啊？

老谭：就相当于我们用过的列转行。首先，所有租户的字段，在一个表中统一管理。其次，为租户专门配置的字段，不是在这个表的某个列上，而是每需要一个字段，就在这个表中添加一行。

小王：噢，元数据，我想起来了，就像Oracle数据库的元数据，我们表中的每一列，在Oracle的元数据表中就会多出一行。

老谭：是这个意思。Salesforce借用了关系数据库管理元数据的方法，来管理租户的业务数据。实际上，当表的结构是动态的时候，就非常适合用这种元数据驱动的方法。

六、结束语

小王：看起来，实现SaaS，支持多租户，还是挺复杂的。

老谭：确实是这样的。和传统应用相比，SaaS要面临不同的应用场景，所以实现起来较为复杂。而且，我们这两天谈论的都是偏向概念性的内容，真正实现起来，肯定会有更多具体的问题要解决。

小王：有点怕怕……

老谭：担心是没有帮助的。挑战来了，我们还得勇于面对。好在有ProMACE平台的支持，很多共性的内容，可以交给平台去处理。应用和平台相互促进。

小王：那就拜托平台了。