SpringCloud微服务实战——搭建企业级开发框架(四十三):多租户可配置的电子邮件发送系统设计与实现

  在日常生活中,邮件已经被聊天软件、短信等更便捷的信息传送方式代替。但在日常工作中,我们的重要的信息通知等非常有必要去归档追溯,那么邮件就是不可或缺的信息传送渠道。对于我们工作中经常用到的系统,里面也基本都集成了邮件发送功能。
  SpringBoot提供了基于JavaMail的starter,我们只要按照官方的说明配置邮件服务器信息,即可使我们的系统拥有发送电子邮件的功能。但是,在我们GitEgg开发框架的实际业务开发过程中,有两个问题需要解决:一个是SpringBoot邮箱服务器的配置是配置在配置文件中的,不支持灵活的界面配置。另外一个是我们的开发框架需要支持多租户,那么此时需要对SpringBoot提供的邮件发送功能进行扩展,以满足我们的需求。

那么,基于以上需求和问题,我们对GitEgg框架进行扩展,增加以下功能:

1、扩展系统配置:将邮箱服务器的配置信息持久化到数据库、Redis缓存,和配置文件一起使用,制定读取优先级。
2、扩展多租户配置:如果系统开启了多租户功能,那么在邮件发送时,首先读取租户的当前配置,如果没有配置,那么在读取系统配置。
3、自有选择服务器:用户可在系统界面上选择指定的邮箱服务器进行邮件发送。
4、提供邮件发送模板:用户可选择预先制定的邮件模板进行发送特定邮件。
5、增加发送数量、频率限制:增加配置,限制模板邮件的发送数量和频率。
6、保存邮件发送记录:不一定把所有附件都保存,只需保存邮件发送关键信息,如果需要保存所有附件等需要自己扩展。

  同一个租户可以配置多个电子邮件服务器,但只可以设置一个服务器为启用状态。默认情况下,系统通知类的功能只使用启用状态的服务器进行邮件发送。在有定制化需求的情况下,比如从页面直接指定某个服务器进行邮件发送,那么提供可以选择的接口,指定某个服务器进行邮件发送。

一、集成spring-boot-starter-mail扩展基础邮件发送功能

1、在基础框架gitegg-platform中新建gitegg-platform-mail子项目,引入邮件必需的相关依赖包。
    <dependencies>
        <!-- gitegg Spring Boot自定义及扩展 -->
        <dependency>
            <groupId>com.gitegg.platform</groupId>
            <artifactId>gitegg-platform-boot</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-configuration-processor</artifactId>
            <optional>true</optional>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-mail</artifactId>
            <!-- 去除springboot默认的logback配置-->
            <exclusions>
                <exclusion>
                    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                    <artifactId>spring-boot-starter-logging</artifactId>
                </exclusion>
            </exclusions>
        </dependency>
    </dependencies>
2、扩展邮件服务器配置类,增加租户等信息,方便从缓存读取到信息之后进行配置转换。
@Data
@JsonIgnoreProperties(ignoreUnknown = true)
public class GitEggMailProperties extends MailProperties {

    /**
     * 配置id
     */
    private Long id;

    /**
     * 租户id
     */
    private Long tenantId;

    /**
     * 渠道id
     */
    private String channelCode;

    /**
     * 状态
     */
    private Integer channelStatus;

    /**
     * 配置的md5值
     */
    private String md5;
}
3、扩展邮件发送实现类JavaMailSenderImpl,添加多租户和邮箱服务器编码,便于多租户和渠道选择。
@Data
public class GitEggJavaMailSenderImpl extends JavaMailSenderImpl {

    /**
     * 配置id
     */
    private Long id;

    /**
     * 租户id
     */
    private Long tenantId;

    /**
     * 渠道编码
     */
    private String channelCode;

    /**
     * 配置的md5值
     */
    private String md5;

}
4、新建邮件发送实例工厂类JavaMailSenderFactory,在邮件发送时,根据需求生产需要的邮件发送实例。
@Slf4j
public class JavaMailSenderFactory {

    private RedisTemplate redisTemplate;

    private JavaMailSenderImpl javaMailSenderImpl;

    /**
     * 是否开启租户模式
     */
    private Boolean enable;

    /**
     * JavaMailSender 缓存
     * 尽管存在多个微服务,但是只需要在每个微服务初始化一次即可
     */
    private final static Map<String, GitEggJavaMailSenderImpl> javaMailSenderMap = new ConcurrentHashMap<>();

    public JavaMailSenderFactory(RedisTemplate redisTemplate, JavaMailSenderImpl javaMailSenderImpl, Boolean enable) {
        this.redisTemplate = redisTemplate;
        this.javaMailSenderImpl = javaMailSenderImpl;
        this.enable = enable;
    }

    /**
     * 指定邮件发送渠道
     * @return
     */
    public JavaMailSenderImpl getMailSender(String... channelCode){
        if (null == channelCode || channelCode.length == GitEggConstant.COUNT_ZERO
                || null == channelCode[GitEggConstant.Number.ZERO])
        {
            return this.getDefaultMailSender();
        }
        // 首先判断是否开启多租户
        String mailConfigKey = JavaMailConstant.MAIL_TENANT_CONFIG_KEY;

        if (enable) {
            mailConfigKey += GitEggAuthUtils.getTenantId();
        } else {
            mailConfigKey = JavaMailConstant.MAIL_CONFIG_KEY;
        }

        // 从缓存获取邮件配置信息
        // 根据channel code获取配置,用channel code时,不区分是否是默认配置
        String propertiesStr = (String) redisTemplate.opsForHash().get(mailConfigKey, channelCode[GitEggConstant.Number.ZERO]);
        if (StringUtils.isEmpty(propertiesStr))
        {
            throw new BusinessException("未获取到[" + channelCode[GitEggConstant.Number.ZERO] + "]的邮件配置信息");
        }
        GitEggMailProperties properties = null;
        try {
            properties = JsonUtils.jsonToPojo(propertiesStr, GitEggMailProperties.class);
        } catch (Exception e) {
            log.error("转换邮件配置信息异常:{}", e);
            throw new BusinessException("转换邮件配置信息异常:" + e);
        }
        return this.getMailSender(mailConfigKey, properties);
    }

    /**
     * 不指定邮件发送渠道,取默认配置
     * @return
     */
    public JavaMailSenderImpl getDefaultMailSender(){
        // 首先判断是否开启多租户
        String mailConfigKey = JavaMailConstant.MAIL_TENANT_CONFIG_KEY;

        if (enable) {
            mailConfigKey += GitEggAuthUtils.getTenantId();
        } else {
            mailConfigKey = JavaMailConstant.MAIL_CONFIG_KEY;
        }

        // 获取所有邮件配置列表
        Map<Object, Object> propertiesMap = redisTemplate.opsForHash().entries(mailConfigKey);
        Iterator<Map.Entry<Object, Object>> entries = propertiesMap.entrySet().iterator();
        // 如果没有设置取哪个配置,那么获取默认的配置
        GitEggMailProperties properties = null;
        try {
            while (entries.hasNext()) {
                Map.Entry<Object, Object> entry = entries.next();
                // 转为系统配置对象
                GitEggMailProperties propertiesEnable = JsonUtils.jsonToPojo((String) entry.getValue(), GitEggMailProperties.class);
                if (propertiesEnable.getChannelStatus().intValue() == GitEggConstant.ENABLE) {
                    properties = propertiesEnable;
                    break;
                }
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return this.getMailSender(mailConfigKey, properties);
    }

    private JavaMailSenderImpl getMailSender(String mailConfigKey, GitEggMailProperties properties) {
        // 根据最新配置信息判断是否从本地获取mailSender,在配置保存时,计算实体配置的md5值,然后进行比较,不要在每次对比的时候进行md5计算
        if (null != properties && !StringUtils.isEmpty(properties.getMd5()))
        {
            GitEggJavaMailSenderImpl javaMailSender = javaMailSenderMap.get(mailConfigKey);
            if (null == javaMailSender || !properties.getMd5().equals(javaMailSender.getMd5()))
            {
                // 如果没有配置信息,那么直接返回系统默认配置的mailSender
                javaMailSender = new GitEggJavaMailSenderImpl();
                this.applyProperties(properties, javaMailSender);
                javaMailSender.setMd5(properties.getMd5());
                javaMailSender.setId(properties.getId());
                // 将MailSender放入缓存
                javaMailSenderMap.put(mailConfigKey, javaMailSender);
            }
            return javaMailSender;
        }
        else
        {
            return this.javaMailSenderImpl;
        }
    }

    private void applyProperties(MailProperties properties, JavaMailSenderImpl sender) {
        sender.setHost(properties.getHost());
        if (properties.getPort() != null) {
            sender.setPort(properties.getPort());
        }

        sender.setUsername(properties.getUsername());
        sender.setPassword(properties.getPassword());
        sender.setProtocol(properties.getProtocol());
        if (properties.getDefaultEncoding() != null) {
            sender.setDefaultEncoding(properties.getDefaultEncoding().name());
        }

        if (!properties.getProperties().isEmpty()) {
            sender.setJavaMailProperties(this.asProperties(properties.getProperties()));
        }

    }

    private Properties asProperties(Map<String, String> source) {
        Properties properties = new Properties();
        properties.putAll(source);
        return properties;
    }
}
5、配置异步邮件发送的线程池,这里需注意异步线程池上下文变量共享问题,有两种方式解决,一个是使用装饰器TaskDecorator将父子线程变量进行复制,还有一种方式是transmittable-thread-local来共享线程上下文,这里不展开描述,后续会专门针对如何在微服务异步线程池中共享上线文进行说明。
@Configuration
public class MailThreadPoolConfig {

    @Value("${spring.mail-task.execution.pool.core-size}")
    private int corePoolSize;

    @Value("${spring.mail-task.execution.pool.max-size}")
    private int maxPoolSize;

    @Value("${spring.mail-task.execution.pool.queue-capacity}")
    private int queueCapacity;

    @Value("${spring.mail-task.execution.thread-name-prefix}")
    private String namePrefix;

    @Value("${spring.mail-task.execution.pool.keep-alive}")
    private int keepAliveSeconds;

    /**
     * 邮件发送的线程池
     * @return
     */
    @Bean("mailTaskExecutor")
    public Executor mailTaskExecutor(){

        ThreadPoolTaskExecutor executor = new ThreadPoolTaskExecutor();
        //最大线程数
        executor.setMaxPoolSize(maxPoolSize);
        //核心线程数
        executor.setCorePoolSize(corePoolSize);
        //任务队列的大小
        executor.setQueueCapacity(queueCapacity);
        //线程前缀名
        executor.setThreadNamePrefix(namePrefix);
        //线程存活时间
        executor.setKeepAliveSeconds(keepAliveSeconds);

        // 设置装饰器,父子线程共享request header变量
        executor.setTaskDecorator(new RequestHeaderTaskDecorator());

        /**
         * 拒绝处理策略
         * CallerRunsPolicy():交由调用方线程运行,比如 main 线程。
         * AbortPolicy():直接抛出异常。
         * DiscardPolicy():直接丢弃。
         * DiscardOldestPolicy():丢弃队列中最老的任务。
         */
        executor.setRejectedExecutionHandler(new ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy());
        // 线程初始化
        executor.initialize();
        return executor;
    }
}
6、增加邮件发送结果的枚举类MailResultCodeEnum
public enum MailResultCodeEnum {

    /**
     * 默认
     */
    SUCCESS("success", "邮件发送成功"),

    /**
     * 自定义
     */
    ERROR("error", "邮件发送失败");

    public String code;

    public String message;

    MailResultCodeEnum(String code, String message) {
        this.code = code;
        this.message = message;
    }

    public String getCode() {
        return code;
    }

    public void setCode(String code) {
        this.code = code;
    }

    public String getMessage() {
        return message;
    }

    public void setMessage(String message) {
        this.message = message;
    }

}
7、增加邮箱服务器相关默认配置的常量类JavaMailConstant.java
public class JavaMailConstant {
    /**
     * Redis JavaMail配置config key
     */
    public static final String MAIL_CONFIG_KEY = "mail:config";

    /**
     * 当开启多租户模式时,Redis JavaMail配置config key
     */
    public static final String MAIL_TENANT_CONFIG_KEY = "mail:tenant:config:";
}
8、增加GitEggJavaMail自动装配类,根据Nacos或者系统配置进行装配。
@Slf4j
@Configuration
@RequiredArgsConstructor(onConstructor_ = @Autowired)
public class GitEggJavaMailConfiguration {

    private final JavaMailSenderImpl javaMailSenderImpl;
    
    private final RedisTemplate redisTemplate;

    /**
     * 是否开启租户模式
     */
    @Value("${tenant.enable}")
    private Boolean enable;
    
    @Bean
    public JavaMailSenderFactory gitEggAuthRequestFactory() {
        return new JavaMailSenderFactory(redisTemplate, javaMailSenderImpl, enable);
    }
}

二、增加邮箱服务器配置界面

  邮箱服务器的配置,实际就是不同邮箱渠道的配置,这里我们将表和字段设计好,然后使用GitEgg自带代码生成器,生成业务的CRUD代码即可。

1、邮箱渠道配置表设计
CREATE TABLE `t_sys_mail_channel`  (
  `id` bigint(20) NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '主键',
  `tenant_id` bigint(20) NOT NULL DEFAULT 0 COMMENT '租户id',
  `channel_code` varchar(32) CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_general_ci NULL DEFAULT NULL COMMENT '渠道编码',
  `channel_name` varchar(32) CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_general_ci NULL DEFAULT NULL COMMENT '渠道名称',
  `host` varchar(100) CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_general_ci NULL DEFAULT NULL COMMENT 'SMTP服务器地址',
  `port` int(11) NULL DEFAULT NULL COMMENT 'SMTP服务器端口',
  `username` varchar(100) CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_general_ci NULL DEFAULT NULL COMMENT '账户名',
  `password` varchar(100) CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_general_ci NULL DEFAULT NULL COMMENT '密码',
  `protocol` varchar(32) CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_general_ci NOT NULL DEFAULT 'smtp' COMMENT '协议',
  `default_encoding` varchar(32) CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_general_ci NULL DEFAULT NULL COMMENT '默认编码',
  `jndi_name` varchar(100) CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_general_ci NULL DEFAULT NULL COMMENT '会话JNDI名称',
  `properties` varchar(500) CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_general_ci NULL DEFAULT NULL COMMENT 'JavaMail 配置',
  `channel_status` tinyint(2) NOT NULL DEFAULT 0 COMMENT '渠道状态 1有效 0禁用',
  `md5` varchar(32) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NULL DEFAULT NULL COMMENT 'MD5',
  `comments` varchar(255) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NULL DEFAULT NULL COMMENT '描述',
  `create_time` datetime(0) NULL DEFAULT NULL COMMENT '创建时间',
  `creator` bigint(20) NULL DEFAULT NULL COMMENT '创建者',
  `update_time` datetime(0) NULL DEFAULT NULL COMMENT '更新时间',
  `operator` bigint(20) NULL DEFAULT NULL COMMENT '更新者',
  `del_flag` tinyint(2) NULL DEFAULT 0 COMMENT '是否删除',
  PRIMARY KEY (`id`) USING BTREE
) ENGINE = InnoDB AUTO_INCREMENT = 1 CHARACTER SET = utf8mb4 COLLATE = utf8mb4_general_ci COMMENT = '邮件渠道' ROW_FORMAT = DYNAMIC;

SET FOREIGN_KEY_CHECKS = 1;
2、根据表设计,然后配置代码生成界面,生成前后端代码。

image.png

3、生成代码后,进行相关权限配置,前端界面展示:

image.png

三、以同样的方式增加邮箱模板配置界面和邮件发送日志记录

1、邮箱模板和邮件发送日志数据库表设计

邮件模板数据库表设计:

CREATE TABLE `t_sys_mail_template`  (
  `id` bigint(20) NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '主键',
  `tenant_id` bigint(20) NOT NULL DEFAULT 0 COMMENT '租户id',
  `template_code` varchar(32) CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_general_ci NULL DEFAULT NULL COMMENT '模板编码',
  `template_name` varchar(32) CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_general_ci NULL DEFAULT NULL COMMENT '模板名称',
  `sign_name` varchar(64) CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_general_ci NULL DEFAULT NULL COMMENT '模板签名',
  `template_status` tinyint(2) NOT NULL DEFAULT 1 COMMENT '模板状态',
  `template_type` tinyint(2) NULL DEFAULT NULL COMMENT '模板类型',
  `template_content` text CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_general_ci NULL COMMENT '模板内容',
  `cache_code_key` varchar(255) CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_general_ci NULL DEFAULT NULL COMMENT '缓存key',
  `cache_time_out` bigint(20) NULL DEFAULT 0 COMMENT '缓存有效期 值',
  `cache_time_out_unit` varchar(32) CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_general_ci NULL DEFAULT NULL COMMENT '缓存有效期 单位',
  `send_times_limit` bigint(20) NULL DEFAULT 0 COMMENT '发送次数限制',
  `send_times_limit_period` bigint(20) NULL DEFAULT 0 COMMENT '限制时间间隔',
  `send_times_limit_period_unit` varchar(32) CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_general_ci NULL DEFAULT NULL COMMENT '限制时间间隔 单位',
  `comments` varchar(255) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NULL DEFAULT NULL COMMENT '描述',
  `create_time` datetime(0) NULL DEFAULT NULL COMMENT '创建时间',
  `creator` bigint(20) NULL DEFAULT NULL COMMENT '创建者',
  `update_time` datetime(0) NULL DEFAULT NULL COMMENT '更新时间',
  `operator` bigint(20) NULL DEFAULT NULL COMMENT '更新者',
  `del_flag` tinyint(2) NULL DEFAULT 0 COMMENT '是否删除',
  PRIMARY KEY (`id`) USING BTREE
) ENGINE = InnoDB AUTO_INCREMENT = 1 CHARACTER SET = utf8mb4 COLLATE = utf8mb4_general_ci COMMENT = '邮件模板' ROW_FORMAT = DYNAMIC;

SET FOREIGN_KEY_CHECKS = 1;

邮件日志数据库表设计:

CREATE TABLE `t_sys_mail_log`  (
  `id` bigint(20) NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '主键',
  `tenant_id` bigint(20) NOT NULL DEFAULT 0 COMMENT '租户id',
  `channel_id` bigint(20) NULL DEFAULT NULL COMMENT 'mail渠道id',
  `template_id` bigint(20) NULL DEFAULT NULL COMMENT 'mail模板id',
  `mail_subject` varchar(255) CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_general_ci NULL DEFAULT NULL COMMENT '邮件主题',
  `mail_from` varchar(100) CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_general_ci NULL DEFAULT NULL COMMENT '发送人',
  `mail_to` text CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_general_ci NULL COMMENT '收件人',
  `mail_cc` text CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_general_ci NULL COMMENT '抄送',
  `mail_bcc` text CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_general_ci NULL COMMENT '密抄送',
  `mail_content` text CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_general_ci NULL COMMENT '邮件内容',
  `attachment_name` varchar(32) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NULL DEFAULT '0' COMMENT '附件名称',
  `attachment_size` varchar(32) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NULL DEFAULT '0' COMMENT '附件大小',
  `send_time` datetime(0) NULL DEFAULT NULL COMMENT '发送时间',
  `send_result_code` varchar(32) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NULL DEFAULT '1' COMMENT '发送结果码',
  `send_result_msg` varchar(500) CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_general_ci NULL DEFAULT NULL COMMENT '发送结果消息',
  `create_time` datetime(0) NULL DEFAULT NULL COMMENT '创建日期',
  `creator` bigint(20) NULL DEFAULT NULL COMMENT '创建者',
  `update_time` datetime(0) NULL DEFAULT NULL COMMENT '更新日期',
  `operator` bigint(20) NULL DEFAULT NULL COMMENT '更新者',
  `del_flag` tinyint(2) NOT NULL DEFAULT 0 COMMENT '是否删除 1:删除 0:不删除',
  PRIMARY KEY (`id`) USING BTREE
) ENGINE = InnoDB AUTO_INCREMENT = 1 CHARACTER SET = utf8mb4 COLLATE = utf8mb4_general_ci COMMENT = '邮件记录' ROW_FORMAT = DYNAMIC;

SET FOREIGN_KEY_CHECKS = 1;
2、邮件模板和邮件发送日志界面

邮件模板管理界面

邮件渠道查询界面

四、QQ邮箱配置和阿里云企业邮箱配置测试

  上面的基本功能开发完成之后,那么我们就需要进行测试,这里选择两种类型的邮箱进行测试,一种是QQ邮箱,还有一种是阿里云企业邮箱。

1、QQ邮箱配置

QQ邮箱在配置的时候不能使用QQ的登录密码,需要单独设置QQ邮箱的授权码,下面是操作步骤:

  • 开通qq邮箱的smtp功能

image.png
image.png
image.png

  • 经过一系列的验证之后,会获取到一个授权码:
    image.png
  • 系统中配置QQ邮箱相关信息
    image.png
2、 阿里云企业邮箱配置

阿里云企业邮箱的配置相比较而言就简单一些,配置的密码就是企业邮箱登录的密码。

  • 账户设置,开启POP3/SMTP和IMAP/SMTP服务
    image.png
  • 系统中配置阿里云企业邮箱相关信息
    image.png
3、Nacos中配置默认邮件服务器,同时增加邮件异步线程池配置
  mail:
    username: XXXXXXXXXXX
    password: XXXXXXXXXX
    default-encoding: UTF-8
    host: smtp.mxhichina.com
    port: 25
    protocol: smtp
    properties:
      mail:
        smtp:
          auth: true
          ssl:
            enable: false
  # 异步发送邮件,核心线程池数配置
  mail-task:
    execution:
      pool:
        core-size: 5
        max-size: 10
        queue-capacity: 5
        keep-alive: 60
      thread-name-prefix: mail-send-task-
4、在邮件渠道配置界面进行邮件发送测试,有两种测试方式,一种是选择指定渠道进行发送,另外一种是选择系统默认渠道进行邮件发送。发送完成后查看邮件日志模块,检查是否有邮件发送成功的记录。
  • 选择需要测试的邮箱服务器

image.png

  • 填写测试邮箱发送内容

image.png

  • 查看邮箱发送日志

image.png

源码地址:

Gitee: https://gitee.com/wmz1930/GitEgg

GitHub: https://github.com/wmz1930/GitEgg

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