手把手教你搞定菜單權限設計，精確到按鈕級別

一、介紹

在實際的項目開發過程中，菜單權限功能可以說是後端管理系統中必不可少的一個環節，根據業務的複雜度，設計的時候可深可淺，但無論怎麼變化，設計的思路基本都是圍繞着用戶、角色、菜單進行相應的擴展。

今天小編就和大家一起來討論一下，怎麼設計一套可以精確到按鈕級別的菜單權限功能，廢話不多說，直接開擼！

二、數據庫設計

先來看一下，用戶、角色、菜單表對應的ER圖，如下：

其中，用戶和角色是多對多的關係，角色與菜單也是多對多的關係，用戶通過角色來關聯到菜單，當然也有的業務系統菜單權限模型，是可以直接通過用戶關聯到菜單，對菜單權限可以直接控制到用戶級別，不過這個都不是問題，這個也可以進行擴展。

對於用戶、角色表比較簡單，下面，我們重點來看看菜單表的設計，如下：

可以看到，整個菜單表就是一個樹型結構，關鍵字段說明：

• menu_code：菜單編碼，用於後端權限控制
• parent_id：菜單父節點ID，方便遞歸遍歷菜單
• node_type：節點類型，可以是文件夾、頁面或者按鈕類型
• link_url：頁面對應的地址，如果是文件夾或者按鈕類型，可以爲空
• level：菜單樹的層次，以便於查詢指定層級的菜單
• path：樹id的路徑，主要用於存放從根節點到當前樹的父節點的路徑，逗號分隔，想要找父節點會特別快

爲了後面方便開發，我們先創建一個名爲menu_auth_db的數據庫，初始腳本如下：

CREATE DATABASE IF NOT EXISTS menu_auth_db default charset utf8mb4 COLLATE utf8mb4_unicode_ci;

CREATE TABLE menu_auth_db.tb_user (
  id bigint(20) unsigned NOT NULL COMMENT '消息給過來的ID',
  mobile varchar(20) NOT NULL DEFAULT '' COMMENT '手機號',
  name varchar(100) NOT NULL DEFAULT '' COMMENT '姓名',
  password varchar(128) NOT NULL DEFAULT '' COMMENT '密碼',
  is_delete tinyint(4) NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '是否刪除 1：已刪除；0：未刪除',
  PRIMARY KEY (id),
  KEY idx_name (name) USING BTREE,
  KEY idx_mobile (mobile) USING BTREE
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COLLATE=utf8mb4_unicode_ci COMMENT='用戶表';

CREATE TABLE menu_auth_db.tb_user_role (
  id bigint(20) unsigned NOT NULL COMMENT '主鍵',
  user_id bigint(20) NOT NULL COMMENT '用戶ID',
  role_id bigint(20) NOT NULL COMMENT '角色ID',
  PRIMARY KEY (id),
  KEY idx_user_id (user_id) USING BTREE,
  KEY idx_role_id (role_id) USING BTREE
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COLLATE=utf8mb4_unicode_ci COMMENT='用戶角色表';

CREATE TABLE menu_auth_db.tb_role (
  id bigint(20) unsigned NOT NULL COMMENT '主鍵',
  code varchar(100) NOT NULL DEFAULT '' COMMENT '編碼',
  name varchar(100) NOT NULL DEFAULT '' COMMENT '名稱',
  is_delete tinyint(4) NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '是否刪除 1：已刪除；0：未刪除',
  PRIMARY KEY (id),
  KEY idx_code (code) USING BTREE,
  KEY idx_name (name) USING BTREE
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COLLATE=utf8mb4_unicode_ci COMMENT='角色表';


CREATE TABLE menu_auth_db.tb_role_menu (
  id bigint(20) unsigned NOT NULL COMMENT '主鍵',
  role_id bigint(20) NOT NULL COMMENT '角色ID',
  menu_id bigint(20) NOT NULL COMMENT '菜單ID',
  PRIMARY KEY (id),
  KEY idx_role_id (role_id) USING BTREE,
  KEY idx_menu_id (menu_id) USING BTREE
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COLLATE=utf8mb4_unicode_ci COMMENT='角色菜單關係表';


CREATE TABLE menu_auth_db.tb_menu (
  id bigint(20) NOT NULL COMMENT '主鍵',
  name varchar(100) COLLATE utf8mb4_unicode_ci NOT NULL DEFAULT '' COMMENT '名稱',
  menu_code varchar(100) COLLATE utf8mb4_unicode_ci NOT NULL DEFAULT '' COMMENT '菜單編碼',
  parent_id bigint(20) DEFAULT NULL COMMENT '父節點',
  node_type tinyint(4) NOT NULL DEFAULT '1' COMMENT '節點類型，1文件夾，2頁面，3按鈕',
  icon_url varchar(255) COLLATE utf8mb4_unicode_ci DEFAULT '' COMMENT '圖標地址',
  sort int(11) NOT NULL DEFAULT '1' COMMENT '排序號',
  link_url varchar(500) COLLATE utf8mb4_unicode_ci DEFAULT '' COMMENT '頁面對應的地址',
  level int(11) NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '層次',
  path varchar(2500) COLLATE utf8mb4_unicode_ci DEFAULT '' COMMENT '樹id的路徑 整個層次上的路徑id，逗號分隔，想要找父節點特別快',
  is_delete tinyint(4) NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '是否刪除 1：已刪除；0：未刪除',
  PRIMARY KEY (id) USING BTREE,
  KEY idx_parent_id (parent_id) USING BTREE
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COLLATE=utf8mb4_unicode_ci COMMENT='菜單表';

三、後端開發

菜單權限模塊的數據庫設計，一般5張表就可以搞定，真正有點複雜的地方在於數據的寫入和渲染，當然如果老闆突然讓你來開發一套菜單權限系統，我們也沒必要慌張，下面，我們一起來看看後端應該如何開發。

3.1、創建項目

爲了方便快捷，小編我採用的是springboot+mybatisPlus組件來快速開發，直接利用mybatisPlus官方提供的快速生成代碼的demo，一鍵生成所需的dao、service、web層的代碼，結果如下：

3.2、編寫菜單添加服務

@Override
public void addMenu(Menu menu) {
    //如果插入的當前節點爲根節點，parentId指定爲0
    if(menu.getParentId().longValue() == 0){
        menu.setLevel(1);//根節點層級爲1
        menu.setPath(null);//根節點路徑爲空
    }else{
        Menu parentMenu = baseMapper.selectById(menu.getParentId());
        if(parentMenu == null){
            throw new CommonException("未查詢到對應的父節點");
        }
        menu.setLevel(parentMenu.getLevel().intValue() + 1);
        if(StringUtils.isNotEmpty(parentMenu.getPath())){
            menu.setPath(parentMenu.getPath() + "," + parentMenu.getId());
        }else{
            menu.setPath(parentMenu.getId().toString());
        }
    }
    //可以使用雪花算法，生成ID
    menu.setId(System.currentTimeMillis());
    super.save(menu);
}

新增菜單比較簡單，直接將數據插入即可，需要注意的地方是parent_id、level、path，這三個字段的寫入，如果新建的是根節點，默認parent_id爲0，方便後續遞歸遍歷。

3.3、編寫菜單後端查詢服務

• 新建一個菜單視圖實體類

@Data
@EqualsAndHashCode(callSuper = false)
@Accessors(chain = true)
public class MenuVo implements Serializable {

    private static final long serialVersionUID = -4559267810907997111L;

    /**
     * 主鍵
     */
    private Long id;

    /**
     * 名稱
     */
    private String name;

    /**
     * 菜單編碼
     */
    private String menuCode;

    /**
     * 父節點
     */
    private Long parentId;

    /**
     * 節點類型，1文件夾，2頁面，3按鈕
     */
    private Integer nodeType;

    /**
     * 圖標地址
     */
    private String iconUrl;

    /**
     * 排序號
     */
    private Integer sort;

    /**
     * 頁面對應的地址
     */
    private String linkUrl;

    /**
     * 層次
     */
    private Integer level;

    /**
     * 樹id的路徑 整個層次上的路徑id，逗號分隔，想要找父節點特別快
     */
    private String path;

    /**
     * 子菜單集合
     */
    List<MenuVo> childMenu;
}

• 編寫菜單查詢服務，使用遞歸重新封裝菜單視圖

@Override
public List<MenuVo> queryMenuTree() {
    Wrapper queryObj = new QueryWrapper<>().orderByAsc("level","sort");
    List<Menu> allMenu = super.list(queryObj);
    // 0L：表示根節點的父ID
    List<MenuVo> resultList = transferMenuVo(allMenu, 0L);
    return resultList;
}

/**
 * 封裝菜單視圖
 * @param allMenu
 * @param parentId
 * @return
 */
private List<MenuVo> transferMenuVo(List<Menu> allMenu, Long parentId){
    List<MenuVo> resultList = new ArrayList<>();
    if(!CollectionUtils.isEmpty(allMenu)){
        for (Menu source : allMenu) {
            if(parentId.longValue() == source.getParentId().longValue()){
                MenuVo menuVo = new MenuVo();
                BeanUtils.copyProperties(source, menuVo);
                //遞歸查詢子菜單，並封裝信息
                List<MenuVo> childList = transferMenuVo(allMenu, source.getId());
                if(!CollectionUtils.isEmpty(childList)){
                    menuVo.setChildMenu(childList);
                }
                resultList.add(menuVo);
            }
        }
    }
    return resultList;
}

• 編寫一個菜單樹查詢接口，如下：

@RestController
@RequestMapping("/menu")
public class MenuController {

    @Autowired
    private MenuService menuService;

    @PostMapping(value = "/queryMenuTree")
    public List<MenuVo> queryTreeMenu(){
        return menuService.queryMenuTree();
    }
}

爲了便於演示，我們先初始化7條數據，如下圖：

其中最後三條是按鈕類型，等下會用於後端權限控制，接口查詢結果如下：

這個服務是針對後端管理界面查詢的，會將所有的菜單全部查詢出來以便於進行管理，展示結果類似如下圖：

這個圖片截圖於小編正在開發的一個項目，內容可能不一致，但是數據結構基本都是一致的。

3.4、編寫用戶菜單權限查詢服務

在上面，我們介紹到了用戶通過角色來關聯菜單，因此，很容易想到，流程如下：

• 第一步：先通過用戶查詢到對應的角色；
• 第二步：然後再通過角色查詢到對應的菜單；
• 第三步：最後將菜單查詢出來之後進行渲染；

實現過程相比菜單查詢服務多了前2個步驟，過程如下：

@Override
public List<MenuVo> queryMenus(Long userId) {
    //1、先查詢當前用戶對應的角色
    Wrapper queryUserRoleObj = new QueryWrapper<>().eq("user_id", userId);
    List<UserRole> userRoles = userRoleService.list(queryUserRoleObj);
    if(!CollectionUtils.isEmpty(userRoles)){
        //2、通過角色查詢菜單（默認取第一個角色）
        Wrapper queryRoleMenuObj = new QueryWrapper<>().eq("role_id", userRoles.get(0).getRoleId());
        List<RoleMenu> roleMenus = roleMenuService.list(queryRoleMenuObj);
        if(!CollectionUtils.isEmpty(roleMenus)){
            Set<Long> menuIds = new HashSet<>();
            for (RoleMenu roleMenu : roleMenus) {
                menuIds.add(roleMenu.getMenuId());
            }
            //查詢對應的菜單
            Wrapper queryMenuObj = new QueryWrapper<>().in("id", new ArrayList<>(menuIds));
            List<Menu> menus = super.list(queryMenuObj);
            if(!CollectionUtils.isEmpty(menus)){
                //將菜單下對應的父節點也一併全部查詢出來
                Set<Long> allMenuIds = new HashSet<>();
                for (Menu menu : menus) {
                    allMenuIds.add(menu.getId());
                    if(StringUtils.isNotEmpty(menu.getPath())){
                        String[] pathIds = StringUtils.split(",", menu.getPath());
                        for (String pathId : pathIds) {
                            allMenuIds.add(Long.valueOf(pathId));
                        }
                    }
                }
                //3、查詢對應的所有菜單,並進行封裝展示
                List<Menu> allMenus = super.list(new QueryWrapper<Menu>().in("id", new ArrayList<>(allMenuIds)));
                List<MenuVo> resultList = transferMenuVo(allMenus, 0L);
                return resultList;
            }
        }

    }
    return null;
}

• 編寫一個用戶菜單查詢接口，如下：

@PostMapping(value = "/queryMenus")
public List<MenuVo> queryMenus(Long userId){
    //查詢當前用戶下的菜單權限
    return menuService.queryMenus(userId);
}

有的同學，可能覺得沒必要存放path這個字段，的確在某些場景下不需要。

爲什麼要存放這個字段呢？

小編在跟前端進行對接的時候，發現這麼一個問題，有些前端的樹型組件，在勾選子集的時候，不會將對應的父ID傳給後端，例如，我在勾選【列表查詢】的時候，前端無法將父節點【菜單管理】ID也傳給後端，所有後端實際存放的是一個尾節點，需要一個字段path，來存放節點對應的父節點路徑。

其實，前端也可以傳，只不過需要修改組件的屬性，前端修改完成之後，樹型組件就無法全選，不滿足業務需求。

所以，有些時候得根據實際得情況來進行取捨。

3.5、編寫後端權限控制

後端進行權限控制目標，主要是爲了防止無權限的用戶，進行接口請求查詢。

其中菜單編碼menuCode就是一個前、後端聯繫的橋樑，細心的你會發現，所有後端的接口，與前端對應的都是按鈕操作，所以我們可以以按鈕爲基準，實現前後端雙向控制。

以【角色管理-查詢】這個爲例，前端可以通過菜單編碼實現是否展示這個查詢按鈕，後端可以通過菜單編碼來判斷，當前用戶是否具備請求接口的權限。

以後端爲例，我們只需編寫一個權限註解和代理攔截器即可！

• 編寫一個權限註解

@Target({ElementType.TYPE, ElementType.METHOD})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface CheckPermissions {

    String value() default "";
}

• 編寫一個代理攔截器，攔截有@CheckPermissions註解的方法

@Aspect
@Component
public class CheckPermissionsAspect {

    @Autowired
    private MenuMapper menuMapper;

    @Pointcut("@annotation(com.company.project.core.annotation.CheckPermissions)")
    public void checkPermissions() {}

    @Before("checkPermissions()")
    public void doBefore(JoinPoint joinPoint) throws Throwable {
        Long userId = null;
        Object[] args = joinPoint.getArgs();
        Object parobj = args[0];
        //用戶請求參數實體類中的用戶ID
        if(!Objects.isNull(parobj)){
            Class userCla = parobj.getClass();
            Field field = userCla.getDeclaredField("userId");
            field.setAccessible(true);
            userId = (Long) field.get(parobj);
        }
        if(!Objects.isNull(userId)){
            //獲取方法上有CheckPermissions註解的參數
            Class clazz = joinPoint.getTarget().getClass();
            String methodName = joinPoint.getSignature().getName();
            Class[] parameterTypes = ((MethodSignature)joinPoint.getSignature()).getMethod().getParameterTypes();
            Method method = clazz.getMethod(methodName, parameterTypes);
            if(method.getAnnotation(CheckPermissions.class) != null){
                CheckPermissions annotation = method.getAnnotation(CheckPermissions.class);
                String menuCode = annotation.value();
                if (StringUtils.isNotBlank(menuCode)) {
                    //通過用戶ID、菜單編碼查詢是否有關聯
                    int count = menuMapper.selectAuthByUserIdAndMenuCode(userId, menuCode);
                    if(count == 0){
                        throw new CommonException("接口無訪問權限");
                    }
                }
            }
        }
    }
}

• 我們以【角色管理-查詢】爲例，先新建一個請求實體類RoleDto，添加用戶ID屬性

@Data
@EqualsAndHashCode(callSuper = false)
@Accessors(chain = true)
public class RoleDto extends Role {

    //添加用戶ID
    private Long userId;
}

• 在需要的接口上，添加@CheckPermissions註解，增加權限控制

@RestController
@RequestMapping("/role")
public class RoleController {

    private RoleService roleService;

    @CheckPermissions(value="roleMgr:list")
    @PostMapping(value = "/queryRole")
    public List<Role> queryRole(RoleDto roleDto){
        return roleService.list();
    }

    @CheckPermissions(value="roleMgr:add")
    @PostMapping(value = "/addRole")
    public void addRole(RoleDto roleDto){
        roleService.add(roleDto);
    }

    @CheckPermissions(value="roleMgr:delete")
    @PostMapping(value = "/deleteRole")
    public void deleteRole(RoleDto roleDto){
        roleService.delete(roleDto);
    }
}

依次類推，當我們想對某個接口進行權限控制的時候，只需要添加一個註解@CheckPermissions，並填寫對應的菜單編碼即可！

四、用戶權限測試

我們先初始化一個用戶【張三】，然後給他分配一個角色【訪客人員】，同時給這個角色分配一下2個菜單權限【系統配置】、【用戶管理】，等會用於權限測試。

初始內容如下：

數據初始化完成之後，我們來啓動項目，傳入用戶【張三】的ID，查詢用戶具備的菜單權限，結果如下：

查詢結果，用戶【張三】有兩個菜單權限！

接着，我們來驗證一下，用戶【張三】是否有角色查詢權限，請求角色查詢接口如下：

因爲沒有配置角色查詢接口，所以無權訪問！

五、總結

整片內容，只介紹了後端關鍵的服務實現過程，可能也有遺漏的地方，歡迎網友點評、吐槽！