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构建可无限扩展的系统：基于 FreeMarker + 存储过程 + Spring Boot 的元数据驱动架构设计

news 2025/6/27 15:22:38

在构建面向多行业、多客户的大型业务系统时，系统的灵活性与扩展能力成为架构设计的核心目标。传统硬编码的开发方式在面对高频变化、复杂组合查询、多租户自定义字段时，往往难以适应。

为了解决上述问题，我们提出一种 以 FreeMarker 脚本托管于数据库为核心、动态 SQL 生成与存储过程配合、Spring Boot 提供运行支撑 的平台化架构，构建一个可以无限扩展、无需重新编译即可上线新业务的低代码基础系统。

一、架构设计理念

系统基于如下三大支柱设计：

FreeMarker + 数据库模板：将 SQL 脚本模板存入数据库，运行时动态渲染；
Spring Boot 服务层驱动执行：所有模板通过统一 API 网关执行，参数绑定、权限校验、结果封装统一管理；
存储过程支持重逻辑计算：数据变更逻辑封装至存储过程，保障一致性与高性能。

整体架构图如下：

+------------+      +---------------------+      +----------------------+
|   客户端    | ---> | Spring Boot 控制器   | --> | Template Executor     |
+------------+      +---------------------+      +----------------------+| - 读取DB中FreeMarker模板  || - 渲染SQL字符串           || - 执行JDBC / 存储过程     |+----------------------+|+------------------+|    数据库系统     || - SQL执行         || - 存储过程         |+------------------+

二、将 SQL 模板托管到数据库

表结构设计建议：

CREATE TABLE fm_sql_template (id BIGINT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,code VARCHAR(100) NOT NULL,              -- 模板唯一标识name VARCHAR(200) NOT NULL,              -- 模板名称content TEXT NOT NULL,                   -- FreeMarker SQL内容result_type VARCHAR(50),                 -- 返回结果类型（list、single、page、count等）created_at TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP,updated_at TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP
);

示例数据内容（存于 content 字段）：

SELECT * FROM user
WHERE 1=1
<#if name??>AND name LIKE CONCAT('%', '${name}', '%')
</#if>
<#if status??>AND status = ${status}
</#if>
ORDER BY created_at DESC

查询执行流程：

根据接口路径或编码查询模板；
使用参数 Map 渲染 FreeMarker；
最终拼出 SQL；
执行 JDBC 或调用存储过程；
将结果以标准格式返回。

三、统一入口的 API 执行模型

所有查询请求可通过如下统一接口完成：

POST /api/template/execute
{"templateCode": "user.list","params": {"name": "张三","status": 1}
}

服务端处理流程：

读取模板表（fm_sql_template）中 content；
通过 FreeMarker 渲染 SQL；
根据模板类型执行查询；
返回统一结构，如：

{"code": 0,"data": [{ "id": 1, "name": "张三", "status": 1 },...]
}

四、复杂业务使用存储过程封装

FreeMarker 模板也可以用于构造调用存储过程的 SQL：

CALL update_order_status(${orderId}, ${status})

或者模板只做参数拼接，调用统一封装的服务过程。

此设计可以在 FreeMarker 中动态构造多个参数调用，解决复杂流程驱动的问题。

五、系统扩展能力分析

能力	设计策略
多表查询	在模板中嵌入 JOIN 与条件控制逻辑
多租户支持	通过租户上下文自动注入条件如 `tenant_id`
字段级权限	动态控制字段渲染（FreeMarker `<#if>`）
接口权限	每个模板关联权限角色或角色字段
模板管理	后台管理系统维护模板、测试SQL、预览结果
模板调试	提供前端调试界面 + mock参数调试
热更新	模板从数据库读取，更新后立即生效

六、安全性策略

参数预处理：防止 SQL 注入，变量使用 ${} + PreparedStatement 安全绑定；
模板白名单控制：不允许任意模板执行，仅允许授权模板；
日志审计：记录每次执行的模板、参数、最终SQL、执行耗时、调用者；
SQL执行限制：分析SQL是否为只读，防止危险写入操作通过模板方式绕过控制。

七、与传统系统的差异

项目	传统系统	基于DB Template的灵活系统
查询扩展能力	每种组合写一个 DAO 方法	一个模板支持无限组合
字段扩展	修改代码 + 编译 + 发布	修改模板或元数据即可生效
业务上线速度	周级交付周期	小时级上线
多租户支持	写多套代码分支	模板参数驱动即可区分
技术人员要求	中高级开发为主	初级也可维护