2. 租户隔离模型：共享数据库共享Schema、共享数据库独立Schema、独立数据库模式对比

在多租户SaaS架构中，数据隔离模型是决定系统安全性、扩展性与运维成本的核心决策。本章深入对比三种主流隔离模式：共享数据库共享Schema、共享数据库独立Schema、独立数据库模式，帮助你在不同业务场景下做出最优选择。

2.1 三种隔离模式概述

三种模式在数据隔离粒度、资源利用率、运维复杂度上存在本质差异。下表从关键维度进行横向对比：

2.2 模式一：共享数据库共享Schema

所有租户的数据存储在同一个数据库的同一组表中，通过tenant_id字段区分数据归属。这是资源利用率最高的模式，也是安全风险最大的模式。

2.2.1 核心实现要点

• 数据表设计：每张业务表必须包含tenant_id列，并建立联合索引。
• 查询拦截：在ORM层或数据库中间件层自动注入WHERE tenant_id = ?条件。
• 连接池管理：所有租户共享同一个数据库连接池，无需为租户单独创建连接。

-- 示例：共享Schema下的订单表结构
CREATE TABLE orders (
    id BIGINT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
    tenant_id VARCHAR(64) NOT NULL,   -- 租户标识
    order_no VARCHAR(64) NOT NULL,
    amount DECIMAL(10,2) NOT NULL,
    created_at DATETIME NOT NULL,
    INDEX idx_tenant_order (tenant_id, created_at)
);

-- 每次查询必须携带tenant_id
SELECT * FROM orders WHERE tenant_id = 'tenant_abc123' AND order_no = 'ORD2024001';

2.3 模式二：共享数据库独立Schema

所有租户共享同一个数据库实例，但每个租户拥有独立的Schema（命名空间）。Schema在逻辑上隔离了表结构，不同租户的表可以同名但互不干扰。

2.3.1 动态Schema管理

• 租户注册时：自动创建对应Schema，并执行初始化DDL脚本。
• 租户下线时：可快速删除整个Schema，实现数据彻底清理。
• 连接路由：应用层根据租户标识，动态切换数据库连接中的schema或database名称。

-- 示例：为租户创建独立Schema
CREATE SCHEMA IF NOT EXISTS tenant_abc123;

-- 在租户Schema下创建表
CREATE TABLE tenant_abc123.orders (
    id BIGINT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
    order_no VARCHAR(64) NOT NULL,
    amount DECIMAL(10,2) NOT NULL,
    created_at DATETIME NOT NULL
);

-- 应用层动态切换Schema
-- 伪代码：connection.setSchema("tenant_" + tenantId);

2.4 模式三：独立数据库模式

每个租户拥有完全独立的数据库实例（可以是物理机或云RDS实例）。这是隔离性最强的模式，但成本最高、运维最重。

2.4.1 独立数据库的挑战

• 资源碎片化：每个实例需要预留缓冲资源，整体利用率可能低于50%。
• 运维成本：需要管理数百甚至数千个数据库实例的备份、监控、升级。
• 连接风暴：大量租户同时创建连接时，应用服务器可能耗尽连接池。

// 示例：独立数据库模式的连接路由策略
public class TenantDataSourceRouter {
    private Map<String, DataSource> tenantDataSources = new ConcurrentHashMap<>();

    public Connection getConnection(String tenantId) {
        DataSource ds = tenantDataSources.computeIfAbsent(tenantId, id -> {
            // 根据租户ID从配置中心获取数据库连接信息
            TenantDbConfig config = configService.getDbConfig(id);
            return createDataSource(config);
        });
        return ds.getConnection();
    }
}

2.5 三种模式架构对比图

下图从数据隔离层次和资源复用程度两个维度，直观展示三种模式的架构差异：

2.6 选择决策树

在实际项目中，可以按照以下决策路径快速确定隔离模式：

1. 第一步：合规检查 — 业务是否受金融、医疗、GDPR等强监管约束？
   → 是：选择独立数据库模式。
2. 第二步：租户规模评估 — 预期租户数是否超过5000？
   → 是：选择共享Schema模式（资源利用率优先）。
3. 第三步：定制化需求 — 租户是否需要自定义表结构或索引？
   → 是：选择独立Schema模式。
4. 第四步：运维能力 — 团队是否有能力管理数百个数据库实例？
   → 否：优先选择共享数据库方案（共享Schema或独立Schema）。

2.7 鉴权拦截链路中的隔离模式影响

不同的隔离模式直接决定了鉴权拦截链路的实现复杂度：