怎么設計一個數據庫權限系統

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權限系統設計

前言

權限管理是所有后臺系統的都會涉及的一個重要組成部分，主要目的是對不同的人訪問資源進行權限的控制，避免因權限控制缺失或操作不當引發的風險問題，如操作錯誤，隱私數據泄露等問題。

1.權限模型

迄今為止最為普及的權限設計模型是RBAC模型,基于角色的訪問控制（Role-Based Access Control)

1.1 RBAC-0模型

RBAC-0模型

RBAC-0模型是權限最基礎也是最核心的模型,它包括用戶/角色/權限,其中用戶和角色是多對多的關系,角色和權限也是多對多的關系。

用戶 是發起操作的主體,按類型分可分為2B和2C用戶,可以是后臺管理系統的用戶,可以是OA系統的內部員工,也可以是面向C端的用戶,比如阿里云的用戶。

角色 起到了橋梁的作用,連接了用戶和權限的關系,每個角色可以關聯多個權限,同時一個用戶關聯多個角色,那么這個用戶就有了多個角色的多個權限。

有人會問了為什么用戶不直接關聯權限呢？在用戶基數小的系統,比如20個人的小系統，管理員可以直接把用戶和權限關聯，工作量并不大，選擇一個用戶勾選下需要的權限就完事了。

但是在實際企業系統中，用戶基數比較大,其中很多人的權限都是一樣的，就是個普通訪問權限，如果管理員給100人甚至更多授權,工作量巨大。

這就引入了 "角色(Role)" 概念,一個角色可以與多個用戶關聯,管理員只需要把該角色賦予用戶,那么用戶就有了該角色下的所有權限,這樣設計既提升了效率,也有很大的拓展性。

權限 是用戶可以訪問的資源,包括頁面權限,操作權限,數據權限:

• 頁面權限: 即用戶登錄系統可以看到的頁面,由菜單來控制,菜單包括一級菜單和二級菜單,只要用戶有一級和二級菜單的權限,那么用戶就可以訪問頁面

• 操作權限: 即頁面的功能按鈕，包括查看,新增,修改,刪除,審核等，用戶點擊刪除按鈕時，后臺會校驗用戶角色下的所有權限是否包含該刪除權限。如果是,就可以進行下一步操作,反之提示無權限。有的系統要求"可見即可操作",意思是如果頁面上能夠看到操作按鈕,那么用戶就可以操作,要實現此需求,這里就需要前端來配合,前端開發把用戶的權限信息緩存,在頁面判斷用戶是否包含此權限,如果有,就顯示該按鈕,如果沒有,就隱藏該按鈕。某種程度上提升了用戶體驗,但是在實際場景可自行選擇是否需要這樣做

• 數據權限: 數據權限就是用戶在同一頁面看到的數據是不同的，比如財務部只能看到其部門下的用戶數據，采購部只看采購部的數據。在一些大型的公司，全國有很多城市和分公司，比如杭州用戶登錄系統只能看到杭州的數據，上海用戶只能看到上海的數據，解決方案一般是把數據和具體的組織架構關聯起來。

  舉個例子,再給用戶授權的時候,用戶選擇某個角色同時綁定組織如財務部或者合肥分公司,那么該用戶就有了該角色下財務部或合肥分公司下的的數據權限。

用戶、角色及權限

以上是RBAC的核心設計及模型分析,此模型也叫做RBAC-0,而基于核心概念之上,RBAC還提供了擴展模式。包括RBAC-1,RBAC-2,RBAC-3模型。下面介紹這三種類型

1.2 RBAC-1模型

image

此模型引入了角色繼承(Hierarchical Role)概念，即角色具有上下級的關系，角色間的繼承關系可分為一般繼承關系和受限繼承關系。

一般繼承關系僅要求角色繼承關系是一個絕對偏序關系，允許角色間的多繼承。

而受限繼承關系則進一步要求角色繼承關系是一個樹結構，實現角色間的單繼承。這種設計可以給角色分組和分層，一定程度簡化了權限管理工作。

1.3 RBAC-2模型

基于核心模型的基礎上，進行了角色的約束控制，RBAC2模型中添加了責任分離關系。

其規定了權限被賦予角色時，或角色被賦予用戶時，以及當用戶在某一時刻激活一個角色時所應遵循的強制性規則。

責任分離包括靜態責任分離和動態責任分離。主要包括以下約束:

• 互斥角色: 同一用戶只能分配到一組互斥角色集合中至多一個角色，支持責任分離的原則。互斥角色是指各自權限互相制約的兩個角色。比如財務部有會計和審核員兩個角色,他們是互斥角色,那么用戶不能同時擁有這兩個角色,體現了職責分離原則

• 基數約束: 一個角色被分配的用戶數量受限；一個用戶可擁有的角色數目受限；同樣一個角色對應的訪問權限數目也應受限，以控制高級權限在系統中的分配

• 先決條件角色: 即用戶想獲得某上級角色,必須先獲得其下一級的角色

1.4 RBAC-3模型

即最全面的權限管理,它是基于RBAC-0，將RBAC-1和RBAC-2進行了整合。

1.5 用戶組

當平臺用戶基數增大，角色類型增多時，而且有一部分人具有相同的屬性，比如財務部的所有員工，如果直接給用戶分配角色，管理員的工作量就會很大。

如果把相同屬性的用戶歸類到某用戶組，那么管理員直接給用戶組分配角色，用戶組里的每個用戶即可擁有該角色，以后其他用戶加入用戶組后，即可自動獲取用戶組的所有角色，退出用戶組，同時也撤銷了用戶組下的角色，無須管理員手動管理角色。

根據用戶組是否有上下級關系,可以分為有上下級的用戶組和普通用戶組:

• 具有上下級關系的用戶組: 最典型的例子就是部門和職位，可能多數人沒有把部門職位和用戶組關聯起來吧。當然用戶組是可以拓展的，部門和職位常用于內部的管理系統，如果是面向C端的系統。比如淘寶網的商家，商家自身也有一套組織架構，比如采購部，銷售部，客服部，后勤部等，有些人擁有客服權限，有些人擁有上架權限等等，所以用戶組是可以拓展的

• 普通用戶組: 即沒有上下級關系，和組織架構，職位都沒有關系，也就是說可以跨部門，跨職位。舉個例子，某電商后臺管理系統，有拼團活動管理角色，我們可以設置一個拼團用戶組，該組可以包括研發部的后臺開發人員，運營部的運營人員，采購部的人員等等。

每個公司都會涉及到到組織和職位,下面就重點介紹這兩個。

1.5.1 組織

常見的組織架構如

我們可以把組織與角色進行關聯，用戶加入組織后，就會自動獲得該組織的全部角色，無須管理員手動授予，大大減少工作量，同時用戶在調崗時，只需調整組織，角色即可批量調整。

組織的另外一個作用是控制數據權限,把角色關聯到組織,那么該角色只能看到該組織下的數據權限。

1.5.2 職位

假設財務部的職位

每個組織部門下都會有多個職位，比如財務部有總監，會計，出納等職位，雖然都在同一部門，但是每個職位的權限是不同的，職位高的擁有更多的權限。

總監擁有所有權限，會計和出納擁有部分權限。特殊情況下,一個人可能身兼多職。

1.6 含有組織/職位/用戶組的模型

根據以上場景,新的權限模型就可以設計出來了,如下圖:

組織/職位/用戶組

根據系統的復雜度不同,其中的多對多關系和一對一關系可能會有變化

• 在單系統且用戶類型單一的情況下，用戶和組織是一對一關系，組織和職位是一對多關系，用戶和職位是一對一關系，組織和角色是一對一關系，職位和角色是一對一關系，用戶和用戶組是多對對關系，用戶組和角色是一對一關系，當然這些關系也可以根據具體業務進行調整。模型設計并不是死的,如果小系統不需要用戶組,這塊是可以去掉的。

• 分布式系統且用戶類型單一的情況下，到這里權限系統就會變得很復雜，這里就要引入了一個"系統"概念。此時系統架構是個分布式系統，權限系統獨立出來，負責所有的系統的權限控制，其他業務系統比如商品中心，訂單中心，用戶中心，每個系統都有自己的角色和權限，那么權限系統就可以配置其他系統的角色和權限。

• 分布式系統且用戶類型多個的情況下，比如淘寶網，它的用戶類型包括內部用戶，商家，普通用戶，內部用戶登錄多個后臺管理系統，商家登錄商家中心，這些做權限控制，如果你作為架構師，該如何來設計呢?大神可以在評論區留言交流哦!

2.授權流程

授權即給用戶授予角色,按流程可分為手動授權和審批授權。權限中心可同時配置這兩種,可提高授權的靈活性。

• 手動授權: 管理員登錄權限中心為用戶授權，根據在哪個頁面授權分為兩種方式：給用戶添加角色，給角色添加用戶。給用戶添加角色就是在用戶管理頁面，點擊某個用戶去授予角色，可以一次為用戶添加多個角色；給角色添加用戶就是在角色管理頁面，點擊某個角色，選擇多個用戶，實現了給批量用戶授予角色的目的。

• **審批授權: **即用戶申請某個職位角色，那么用戶通過OA流程申請該角色，然后由上級審批，該用戶即可擁有該角色，不需要系統管理員手動授予。

3.表結構

有了上述的權限模型,設計表結構就不難了,下面是多系統下的表結構,簡單設計下,主要提供思路:

4.權限框架

• Apache Shrio

• Spring Security

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