如何设计一个强大的权限系统
前言
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。
1.权限模型
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 RBAC-0模型
RBAC-0模型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RBAC-0,而基于核心概念之上,RBAC还提供了扩展模式。包括RBAC-1,RBAC-2,RBAC-3模型。下面介绍这三种类型
1.2 RBAC-1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 RBAC-2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 RBAC-3模型
即最全面的权限管理,它是基于RBAC-0，将RBAC-1和RBAC-2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
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
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!
2.授权流程
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。
3.表结构
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:
4.权限框架
- Apache Shrio
- Spring Security
在项目中可以采用其中一种框架,它们的优缺点以及如何使用会在后面的文章中详细介绍。
5.结语
权限系统可以说是整个系统中最基础，同时也可以很复杂的，在实际项目中，会遇到多个系统，多个用户类型，多个使用场景，这就需要具体问题具体分析，但最核心的RBAC模型是不变的,我们可以在其基础上进行扩展来满足需求。