面试题：Angular结合Node.js实现复杂业务场景下的架构设计

Question

假设要开发一个多租户的企业级应用，前端使用Angular，后端使用Node.js。在保证可扩展性、安全性和性能的前提下，请阐述如何设计整体架构？包括但不限于前端与后端的通信方式、数据存储方案、用户认证与授权机制以及如何实现多租户的隔离。

Answer 1

前端与后端通信方式

1. RESTful API：利用RESTful架构风格设计API，具有良好的可读性和可维护性。例如，通过GET请求获取数据，POST请求创建数据等。前端使用Angular的HttpClient模块来发起HTTP请求与后端进行交互。
2. WebSocket：对于实时性要求较高的场景，如消息推送，采用WebSocket协议，实现双向通信，保持长连接，减少不必要的HTTP请求开销。

数据存储方案

1. 关系型数据库：对于结构化数据，选用如MySQL、PostgreSQL等关系型数据库。可以使用ORM框架（如Sequelize for Node.js）来简化数据库操作。为每个租户创建独立的数据库实例或者在同一个数据库中通过schema来隔离数据，保证数据的独立性和安全性。
2. 非关系型数据库：对于非结构化或半结构化数据，如日志、缓存数据，使用MongoDB。可以按照租户进行数据分区存储，提升查询效率和扩展性。同时，结合Redis作为缓存层，减轻数据库压力，提高响应速度，例如缓存经常访问的用户信息、配置数据等。

用户认证与授权机制

1. 认证：采用JSON Web Tokens（JWT）。用户登录时，后端验证用户凭据，生成包含用户身份信息的JWT返回给前端。前端将JWT存储在本地（如localStorage或sessionStorage），每次请求时将JWT放在请求头中，后端通过中间件验证JWT的有效性。
2. 授权：基于角色的访问控制（RBAC）。定义不同的角色（如管理员、普通用户等），为每个角色分配相应的权限。在后端，通过中间件检查用户的角色和请求的资源，判断是否具有访问权限。例如，只有管理员角色才能访问系统设置相关的API。

多租户隔离

1. 数据库层面：
   • 独立数据库实例：为每个租户创建一个单独的数据库实例，物理隔离数据，安全性高，但资源消耗较大。
   • 共享数据库，独立schema：在同一个数据库中，为每个租户创建独立的schema，逻辑隔离数据，资源利用率较高。通过在连接数据库时指定不同的schema来实现数据隔离。
2. 应用层面：
   • 路由隔离：在后端路由中，根据请求的租户标识（如子域名、请求头中的租户ID等），将请求路由到对应的租户相关的处理逻辑。
   • 资源隔离：确保不同租户的资源（如文件存储、缓存等）相互隔离。例如，在文件存储时，为每个租户创建独立的文件夹；在缓存中，通过租户ID作为前缀来区分不同租户的数据。