LeanCloud 调研报告
LeanCloud 是一家做后端即服务(BaaS)的厂商,目标是让移动互联网开发者能更加方便的开发应用。
出于工作关系,对 leancloud 进行了一番调研;主要目标是学习其后端即服务的产品化思路等。
整体体会
先说一些整体的感受:
- 文档质量很高。
- 关键组件的产品形态清晰,围绕关键组件搭建「业务脚手架」。
典型案例是账号系统(AV.User
以及一系列基本的业务操作)基于 lean-storage 对象存储来构建。 - 对客户的数据安全负责。
完善的访问控制策略、跨域安全等;每天备份一次应用数据(用户若误删数据可找 leancloud 恢复)。
数据存储
数据模型
https://leancloud.cn/docs/relation-guide.html
整体:
基于 mongoDB 的数据模型。
RDBMS | MongoDB | LeanCloud |
---|---|---|
Database | Database | Application |
Table | Collection | Class |
Row | Document | Object |
Index | Index | Index |
JOIN | Embedded,Reference | Embedded Object, Pointer/Relation |
索引:
复合索引,唯一索引,数组索引,地理空间索引(geospatial 类型的数据),稀疏索引(默认都是创建稀疏索引)。
- LeanCloud 后台会根据每天的访问日志,自动归纳和学习频繁使用的访问模式,并自动创建合适的索引。也可以在控制台为每一个 Class 手动创建索引。
建模:
建议根据场景,按照「Pointer/Relation」或者「中间表」的方式来建模。
lean-storage
- 对象存储:不超过 128KB 的对象存储。
- 文件存储:集成七牛等第三方文件存储。
对象存储的一些细节:
- 属性值类型:字符串、数字、布尔值、数组或字典。
- 内置属性(任何对象都有的属性):
objectId
,ACL
(一个包括 ACL 权限配置 JSON 对象),createdAt
/updatedAt
(对象创建和修改的时间)。 - 数据同步的模型:
通过get()/first()/fetch()/find()
等获取对象数据。之后可在本地做各种操作。本地的各种操作都不会 auto commit 提交给云端。调用save()
后同步本地和云端的对象数据。 - 原子操作:
整型属性的increment
操作;数组属性的add/addUnique/remove
操作;数据同步save()
选项fetchWhenSave
以及query
带条件的存储。 - 嵌入/引用数据:
mongoDB embedded(直接内嵌对象,牺牲数据冗余、换取查询性能);reference(一对多/多对多建模)。
leancloud 将 reference 包装成AV.Relation
以及 Pointer。AV.Relation
是在「一对多」的「一」这一方保存一个AV.Relation
属性,保存的是「多」这一方 Pointer 集合。- Pointer 是一个概念,没有具体化的系统类型,可看做类似 RDBMS 里的外键指针。但是没有直接的 cascade 级联操作,必须在上层来做关联对象的删除。
leancloud 文档非常清晰,也挺人性化。在 LeanStorage 的开发指导页面上,提供了影响查询性能的一些因素。并指出如有问题,可以联系他们进行指导。此外,提供了付费咨询的服务「LeanCloud 咨询师」,方便开发者更高阶的深度咨询业务。
- 不等于和不包含查询(无法使用索引)
- 通配符在前面的字符串查询(无法使用索引)
- 有条件的 count(需要扫描所有数据)
- skip 跳过较多的行数(相当于需要先查出被跳过的那些行)
- 无索引的排序(另外除非复合索引同时覆盖了查询和排序,否则只有其中一个能使用索引)
- 无索引的查询(另外除非复合索引同时覆盖了所有条件,否则未覆盖到的条件无法使用索引,如果未覆盖的条件区分度较低将会扫描较多的数据)
数据安全
authentication(通过签名做身份认证)和 authorization(通过 ACL 做鉴权)机制都有。
https://leancloud.cn/docs/data_security.html
认证
- 每个应用都使用唯一的 appId 标识;appKey masterKey 分别对应普通访问、超级权限访问。
- 签名计算规则,是
md5(appKey+timestamp)
。使用 md5 而非当前更主流/安全/政治正确的 HMAC,让人略惊讶。
尽管如此,由于文档质量非常高,前后文的背景铺垫、场景描述都很足,可能也不会觉得不妥…… 此外实时通信组件 LeanMessage 的签名都是 HMAC-SHA1。
鉴权
粗粒度:Collection/Class 数据集级别的 ACL 鉴权配置。
细粒度:Document/Object 对象级别的 ACL 鉴权配置。
鉴权策略:RBAC(role-based access control),可指定角色/特定用户对资源的访问权限(-/r/rw
)。
鉴权执行:先查粗粒度,再查细粒度,白名单匹配。
Web 跨域安全
配置安全域,防止跨域的资源盗用(恶意部署造成的服务器资源被盗用)。
其他举措
- 每天备份一次应用数据。
- 全站 https。
- 文档中明确推荐对客户安卓 app 通过爱加密来做混淆。
ACL 权限管理
在上面的《数据安全/鉴权》部分,已经描述了一部分。下面的链接则更详细的阐述了 ACL 的理念和最佳实践。
https://leancloud.cn/docs/acl-guide.html
- 粗粒度和细粒度的 ACL 鉴权管理相结合。
- 鉴权策略:RBAC(role-based access control),可指定角色/特定用户对资源的访问权限(
-/r/rw
)。 - 鉴权执行:先查粗粒度,再查细粒度,白名单匹配。
- 超级权限:masterKey,越过 ACL 直接操作,适用于在云引擎这种相对安全的运行环境中使用。
- Document/Object 级别的权限配置粒度很细,在客户端众多的情况下,细粒度配置 ACL 的代码将散布在各处、不易维护。对此,最佳实践是使用云引擎钩子函数的
beforeSave()
钩子。
云引擎钩子函数
lean-engine hook functions,这个名字取得非常契合 serverless 潮流(手动点赞)。
钩子函数列表见此。
钩子函数主要是围绕对象存储操作(新建、更新、删除)、账号管理(短信邮箱认证、登陆)、实时通信组件(收到消息、消息接收方离线、开启对话组前后钩子、拉人、踢人等)。
应用数据共享
将某个应用下的 Class 分享给另一个应用。典型应用是用户账号(内置的 _User
)在不同应用间共享。
https://leancloud.cn/docs/app_data_share.html
https://docs.mongodb.com/manual/reference/database-references/#DatabaseReferences-DBRef
实时消息系统
leancloud 的实时消息系统主要是面向 IM 场景,如点对点聊天、群组聊天、聊天室、直播弹幕、聊天机器人等。
特点:
- 独立性强,和其他组件的耦合度低。
- 不包括用户、好友关系、设备、系统机器人等语义,统统抽象成
clientId
即聊天参与实体的ID。 - 认证(签名是否合法)/鉴权(是否允许某个操作)也都解耦,在适当的时候(如加入对话、拉人踢人等)调用远程认证鉴权服务器进行检查。
- 不包括用户、好友关系、设备、系统机器人等语义,统统抽象成
- 对话类型丰富:
- 普通对话(专供常见的单聊群聊场景)
- 暂态对话(专供聊天室场景)
- 系统对话(专供系统广播消息、聊天机器人等场景):所有的全用户广播消息都是系统对话类型。
- 消息业务类型丰富:
在 sdk 层面上,除了普通的文本消息外,还封装了包括文件、图片、音频、视频、地理位置等一系列富文本消息(其消息中的富文本对象则是AV.File
AV.GeoPoint
等系统对象)。
可以方便的使用 leancloud 文件存储组件,打一套「组合拳」满足客户需求。 - QoS 之消息投递优先级:
暂态对话类型中,还存在 QoS 保障,以满足聊天室中丰富的送礼物(消息可靠性要求高)、弹幕(消息可靠性要求低)等丰富场景。其他类型的对话里不存在投递优先级。 - QoS 之消息投递可靠性:
消息分为「普通消息」和「暂态消息」。
普通消息会提供接收回执(默认不开启)、云端持久化存储、离线推送等功能。
暂态消息不会在云端持久化,没有离线用户推送;典型使用场景是「对方正在输入中」这样的状态信息。 - 同 app 推送的结合比较紧密。
支持静态内容推送,和基于云引擎 Hook 的动态内容推送。 - 丰富的实时通信相关的云引擎 Hook 函数:
可实现许多丰富的业务特性,比如敏感词过滤,消息接收方过滤,推送更个性化的离线消息,实现丰富的对话鉴权操作,批量处理消息发送完毕后的耗时操作等。
另外几个小特点:
- 扩展对话属性非常简单。同理上文提到的用户系统
_User
表,对话是在_Conversation
表,也可以在创建对话时,设置各种 attributes,比如是否置顶(pinned
)等。
默认的一些对话属性(以及对应的操作方法),比如mute
用户列表,也就是从大量常见的聊天需求中提炼出来的通用属性。 - 单点登录。内置支持类似微信的单点登录,允许且仅允许一个用户登陆一个客户端。
具体的实现是通过在createIMClient()
方法中设置 tag,相同 tag 的用户登录将彼此互斥,后续登录的 session 将踢掉之前登录的 session。被踢掉的 session 会在 sdk 层面收到conflict
事件,方便开发者给出友好的「强制下线/登出」提示。
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