权限系统设计方案

权限管理是所有后台系统的都会涉及的一个重要组成部分，主要目的是对不同的人访问资源进行权限的控制，避免因权限控制缺失或操作不当引发的风险问题，如操作错误，隐私数据泄露等问题。目前在公司负责权限这块, 所以对权限这块的设计比较熟悉, 公司采用微服务架构, 权限系统自然就独立出来了, 其他业务系统包括商品中心, 订单中心, 用户中心, 仓库系统, 小程序, 多个 APP 等十几个系统和终端。

迄今为止最为普及的权限设计模型是 RBAC 模型, 基于角色的访问控制（Role-Based Access Control)

1.1 RBAC0 模型

RBAC0 模型如下:

这是权限最基础也是最核心的模型, 它包括用户 / 角色 / 权限, 其中用户和角色是多对多的关系, 角色和权限也是多对多的关系。用户是发起操作的主体, 按类型分可分为 2B 和 2C 用户, 可以是后台管理系统的用户, 可以是 OA 系统的内部员工, 也可以是面向 C 端的用户, 比如阿里云的用户。角色起到了桥梁的作用, 连接了用户和权限的关系, 每个角色可以关联多个权限, 同时一个用户关联多个角色, 那么这个用户就有了多个角色的多个权限。有人会问了为什么用户不直接关联权限呢? 在用户基数小的系统, 比如 20 个人的小系统, 管理员可以直接把用户和权限关联, 工作量并不大, 选择一个用户勾选下需要的权限就完事了。但是在实际企业系统中, 用户基数比较大, 其中很多人的权限都是一样的, 就是个普通访问权限, 如果管理员给 100 人甚至更多授权, 工作量巨大。这就引入了 “角色 (Role)” 概念, 一个角色可以与多个用户关联, 管理员只需要把该角色赋予用户, 那么用户就有了该角色下的所有权限, 这样设计既提升了效率, 也有很大的拓展性。权限是用户可以访问的资源, 包括页面权限, 操作权限, 数据权限:

页面权限: 即用户登录系统可以看到的页面, 由菜单来控制, 菜单包括一级菜单和二级菜单, 只要用户有一级和二级菜单的权限, 那么用户就可以访问页面
操作权限: 即页面的功能按钮, 包括查看, 新增, 修改, 删除, 审核等, 用户点击删除按钮时, 后台会校验用户角色下的所有权限是否包含该删除权限, 如果是, 就可以进行下一步操作, 反之提示无权限。有的系统要求 “可见即可操作”, 意思是如果页面上能够看到操作按钮, 那么用户就可以操作, 要实现此需求, 这里就需要前端来配合, 前端开发把用户的权限信息缓存, 在页面判断用户是否包含此权限, 如果有, 就显示该按钮, 如果没有, 就隐藏该按钮。某种程度上提升了用户体验, 但是在实际场景可自行选择是否需要这样做
数据权限: 数据权限就是用户在同一页面看到的数据是不同的, 比如财务部只能看到其部门下的用户数据, 采购部只看采购部的数据, 在一些大型的公司, 全国有很多城市和分公司, 比如杭州用户登录系统只能看到杭州的数据, 上海用户只能看到上海的数据, 解决方案一般是把数据和具体的组织架构关联起来, 举个例子, 再给用户授权的时候, 用户选择某个角色同时绑定组织如财务部或者合肥分公司, 那么该用户就有了该角色下财务部或合肥分公司下的的数据权限。

以上是 RBAC 的核心设计及模型分析, 此模型也叫做 RBAC0, 而基于核心概念之上, RBAC 还提供了扩展模式。包括 RBAC1,RBAC2,RBAC3 模型。下面介绍这三种类型

1.2 RBAC1 模型

此模型引入了角色继承 (Hierarchical Role) 概念, 即角色具有上下级的关系, 角色间的继承关系可分为一般继承关系和受限继承关系。一般继承关系仅要求角色继承关系是一个绝对偏序关系，允许角色间的多继承。而受限继承关系则进一步要求角色继承关系是一个树结构，实现角色间的单继承。这种设计可以给角色分组和分层，一定程度简化了权限管理工作。

1.3 RBAC2 模型

基于核心模型的基础上，进行了角色的约束控制, RBAC2 模型中添加了责任分离关系, 其规定了权限被赋予角色时，或角色被赋予用户时，以及当用户在某一时刻激活一个角色时所应遵循的强制性规则。责任分离包括静态责任分离和动态责任分离。主要包括以下约束:

互斥角色: 同一用户只能分配到一组互斥角色集合中至多一个角色，支持责任分离的原则。互斥角色是指各自权限互相制约的两个角色。比如财务部有会计和审核员两个角色, 他们是互斥角色, 那么用户不能同时拥有这两个角色, 体现了职责分离原则
基数约束: 一个角色被分配的用户数量受限；一个用户可拥有的角色数目受限；同样一个角色对应的访问权限数目也应受限，以控制高级权限在系统中的分配
先决条件角色: 即用户想获得某上级角色, 必须先获得其下一级的角色

1.4 RBAC3 模型

即最全面的权限管理, 它是基于 RBAC0, 将 RBAC1 和 RBAC2 进行了整合

1.5 用户组

当平台用户基数增大，角色类型增多时，而且有一部分人具有相同的属性, 比如财务部的所有员工, 如果直接给用户分配角色，管理员的工作量就会很大, 如果把相同属性的用户归类到某用户组, 那么管理员直接给用户组分配角色, 用户组里的每个用户即可拥有该角色, 以后其他用户加入用户组后, 即可自动获取用户组的所有角色, 退出用户组, 同时也撤销了用户组下的角色, 无须管理员手动管理角色。根据用户组是否有上下级关系, 可以分为有上下级的用户组和普通用户组:

具有上下级关系的用户组: 最典型的例子就是部门和职位, 可能多数人没有把部门职位和用户组关联起来吧。当然用户组是可以拓展的, 部门和职位常用于内部的管理系统, 如果是面向 C 端的系统, 比如淘宝网的商家, 商家自身也有一套组织架构, 比如采购部, 销售部, 客服部, 后勤部等, 有些人拥有客服权限, 有些人拥有上架权限等等, 所以用户组是可以拓展的
普通用户组: 即没有上下级关系, 和组织架构, 职位都没有关系, 也就是说可以跨部门, 跨职位, 举个例子, 某电商后台管理系统, 有拼团活动管理角色, 我们可以设置一个拼团用户组, 该组可以包括研发部的后台开发人员, 运营部的运营人员, 采购部的人员等等。

每个公司都会涉及到到组织和职位, 下面就重点介绍这两个。

1.5.1 组织

常见的组织架构如下图:

我们可以把组织与角色进行关联, 用户加入组织后, 就会自动获得该组织的全部角色, 无须管理员手动授予, 大大减少工作量, 同时用户在调岗时, 只需调整组织, 角色即可批量调整。组织的另外一个作用是控制数据权限, 把角色关联到组织, 那么该角色只能看到该组织下的数据权限。

1.5.2 职位

假设财务部的职位如下图:

每个组织部门下都会有多个职位, 比如财务部有总监, 会计, 出纳等职位, 虽然都在同一部门, 但是每个职位的权限是不同的, 职位高的拥有更多的权限。总监拥有所有权限, 会计和出纳拥有部分权限。特殊情况下, 一个人可能身兼多职。

1.6 含有组织 / 职位 / 用户组的模型

根据以上场景, 新的权限模型就可以设计出来了, 如下图:

根据系统的复杂度不同, 其中的多对多关系和一对一关系可能会有变化,

在单系统且用户类型单一的情况下, 用户和组织是一对一关系, 组织和职位是一对多关系, 用户和职位是一对一关系, 组织和角色是一对一关系, 职位和角色是一对一关系, 用户和用户组是多对对关系, 用户组和角色是一对一关系, 当然这些关系也可以根据具体业务进行调整。模型设计并不是死的, 如果小系统不需要用户组, 这块是可以去掉的。
分布式系统且用户类型单一的情况下, 到这里权限系统就会变得很复杂, 这里就要引入了一个 “系统” 概念, 此时系统架构是个分布式系统, 权限系统独立出来, 负责所有的系统的权限控制, 其他业务系统比如商品中心, 订单中心, 用户中心, 每个系统都有自己的角色和权限, 那么权限系统就可以配置其他系统的角色和权限。
分布式系统且用户类型多个的情况下, 比如淘宝网, 它的用户类型包括内部用户, 商家, 普通用户, 内部用户登录多个后台管理系统, 商家登录商家中心, 这些做权限控制, 如果你作为架构师, 该如何来设计呢? 大神可以在评论区留言交流哦!

授权即给用户授予角色, 按流程可分为手动授权和审批授权。权限中心可同时配置这两种, 可提高授权的灵活性。

手动授权: 管理员登录权限中心为用户授权, 根据在哪个页面授权分为两种方式: 给用户添加角色, 给角色添加用户。给用户添加角色就是在用户管理页面, 点击某个用户去授予角色, 可以一次为用户添加多个角色; 给角色添加用户就是在角色管理页面, 点击某个角色, 选择多个用户, 实现了给批量用户授予角色的目的。
审批授权: 即用户申请某个职位角色, 那么用户通过 OA 流程申请该角色, 然后由上级审批, 该用户即可拥有该角色, 不需要系统管理员手动授予。

有了上述的权限模型, 设计表结构就不难了, 下面是多系统下的表结构, 简单设计下, 主要提供思路: