醫(yī)療系統(tǒng)的權限就該這樣設計,穩(wěn)!
權限管控可以通俗的理解為權力限制,即不同的人由于擁有不同權力,他所看到的、能使用的可能不一樣。對應到一個應用系統(tǒng),其實就是一個用戶可能擁有不同的數(shù)據權限(看到的)和操作權限(使用的)。
主流的權限模型主要分為以下五種:
- ACL模型:訪問控制列表
- DAC模型:自主訪問控制
- MAC模型:強制訪問控制
- ABAC模型:基于屬性的訪問控制
- RBAC模型:基于角色的權限訪問控制
目前主流的權限模型是RBAC模型,碼猿慢病云管理系統(tǒng)則是使用RBAC模型進行權限控制。
關于以上5種權限模型在之前一篇文章中詳細介紹過:權限系統(tǒng)就該這么設計,yyds
RBAC 基于角色的權限訪問控制
Role-Based Access Control,核心在于用戶只和角色關聯(lián),而角色代表對了權限,是一系列權限的集合。
RBAC三要素:
- 用戶:系統(tǒng)中所有的賬戶
- 角色:一系列權限的集合(如:管理員,開發(fā)者,審計管理員等)
- 權限:菜單,按鈕,數(shù)據的增刪改查等詳細權限。
在RBAC中,權限與角色相關聯(lián),用戶通過成為適當角色的成員而得到這些角色的權限。
角色是為了完成各種工作而創(chuàng)造,用戶則依據它的責任和資格來被指派相應的角色,用戶可以很容易地從一個角色被指派到另一個角色。
角色可依新的需求和系統(tǒng)的合并而賦予新的權限,而權限也可根據需要而從某角色中回收。角色與角色的關系同樣也存在繼承關系防止越權。
優(yōu)點:便于角色劃分,更靈活的授權管理;最小顆粒度授權;
在碼猿慢病云管理系統(tǒng)(醫(yī)療系統(tǒng))的用戶、角色、權限代表什么呢?
1. 用戶
這里的用戶和其他系統(tǒng)并無區(qū)別,則是能登錄系統(tǒng)的用戶,對應的表為:codepae/sys_user,字段屬性如下:
字段 | 類型 | 注釋 |
user_id | bigint | 用戶唯一ID |
name | varchar | 姓名 |
gender | char | 性別,字典 |
username | varchar | 用戶名/賬號 |
password | varchar | 密碼 |
dept_id | bigint | 科室ID |
hos_id | bigint | 醫(yī)院ID |
salt | varchar | 隨機鹽 |
phone | varchar | 手機號 |
avatar | varchar | 頭像 |
lock_flag | char | 0-正常,9-鎖定 |
del_flag | char | 0-正常,1-刪除 |
其中比較重要的字段:
- username:用戶登錄系統(tǒng)的賬號,醫(yī)療系統(tǒng)中則是HIS系統(tǒng)中的工號,(username,hos_id,del_flag)組成唯一索引,同一家醫(yī)院這個賬號必須是唯一
- hos_id:醫(yī)院的ID,多租戶架構模式下區(qū)分租戶的字段
- dept_id:科室ID/病區(qū)ID,醫(yī)院中的醫(yī)生、護士是按照科室/病區(qū)管理患者的,因此在入職時就會分配到對應的科室/病區(qū),比如女人的婦科病,去醫(yī)院看病掛的肯定是婦科,這個婦科門診則是有對應的醫(yī)生坐診,不可能找個骨科的醫(yī)生去看婦科的毛病
為什么要有科室、病區(qū)這兩個概念?
科室則是平常我們醫(yī)院掛號經??吹降目剖遥热鐙D科、骨科、內分泌科、心內科、心腦血管科等
病區(qū)這個概念是針對住院來說,住過院的應該都知道護士照顧病人是通過病區(qū)->病房->床位號定位病人,比如二十病區(qū)->302房間->10號床
醫(yī)院為了病房能夠更好的管理,節(jié)省醫(yī)護的資源,一個病區(qū)中包含多個科室的患者,比如新生兒科、產科、兒科這三個科室你會看到里面的住院患者都是住在同一個病區(qū),同一批護士管理,比如十病區(qū)。
這樣應該就能理解了,大部分的HIS系統(tǒng)中,醫(yī)生是劃分到科室管理,比如婦科,骨科,畢竟術業(yè)有專攻,護士是按照病區(qū)劃分管理,因為護士本質上是照顧病人,打打針等一些工作,專一性不是那么高;因此在sys_user用戶表中的dept_id既能表示科室也能表示病區(qū)了。
PS:一些比較落后的小醫(yī)院,HIS系統(tǒng)比較老舊,醫(yī)生、護士還是按照科室管理
2. 角色
在醫(yī)院中的主要角色則是:醫(yī)生和護士,這個想必大家都能理解
碼猿慢病云管理系統(tǒng)中內置了七個角色,已經完全夠用了,如下:
圖片
- 管理員:這個是每個醫(yī)院的系統(tǒng)管理員,在添加醫(yī)院的時候會指定一個管理員
- 系統(tǒng)管理員:這個是整個系統(tǒng)的管理員,擁有最高權限,可以看到所有醫(yī)院的數(shù)據
- 醫(yī)生:醫(yī)生的角色
- 護士:護士的角色
對應數(shù)據庫:codeape/sys_role,如下:
字段 | 類型 | 注釋 |
role_id | bigint | 唯一Id |
role_name | varchar | 角色名稱 |
role_code | varchar | 角色代碼 |
role_desc | varchar | 角色描述 |
del_flag | char | 刪除標識:0-正常,1-刪除 |
和用戶通過另外一張表存儲關聯(lián)關系:codeape/sys_user_role
字段 | 類型 | 注釋 |
user_id | bigint | 用戶唯一ID |
role_id | bigint | 角色唯一ID |
碼猿慢病云管理系統(tǒng)中醫(yī)生和護士這兩個角色的最大區(qū)別:護士需要手持PDA(數(shù)據采集設備)采集數(shù)據(血糖、尿酸、血酮),添加數(shù)據等操作,醫(yī)生則是每天查看患者的數(shù)據為治療提供輔助
3. 權限
碼猿慢病云管理系統(tǒng)中的權限有如下三類:
- 菜單的權限:客戶端菜單的權限
- 按鈕/接口的權限:客戶端按鈕/接口的權限,比如添加患者這個
- 科室/病區(qū)的權限:
1. 菜單的權限
控制客戶端的菜單顯示,如下:
圖片
目前有這幾個根菜單+子菜單。
2. 按鈕權限
客戶端按鈕的權限,比如新增、刪除、編輯按鈕的權限,比如住院患者的4個按鈕,如下:
圖片
每個按鈕都有一個權限標識編碼,比如inhos_patinfohot_get,客戶端只需要判斷當前登錄用戶的權限樹中是否存在這個權限,有則顯示,沒有則不顯示
3. 接口權限
客戶端的接口權限和按鈕權限共用,比如查詢住院患者這個權限對應的標識也是:inhos_patinfohot_get
那么這個接口權限如何控制?碼猿慢病云管理系統(tǒng)中是將接口權限的鑒權下沉到各個微服務,交給開發(fā)者在開發(fā)接口時通過@PreAuthorize注解控制權限,比如查詢住院患者列表的這個接口,如下:
//com.code.ape.codeape.inhos.controller.PatInfoHotController#getPatInfoHotPage
@Operation(summary = "分頁查詢在院患者", description = "分頁查詢在院患者")
@GetMapping("/page" )
@InjectAuth
@PreAuthorize("@pms.hasPermission('inhos_patinfohot_get')" )
public R<Page<PatInfoVO>> getPatInfoHotPage(Page<PatInfoVO> page, PatInfoDTO dto) {
return R.ok(patInfoHotService.listPage(page,dto));
}
@PreAuthorize這個注解是Spring Security內置的鑒權接口,其中的value這個屬性支持SPEL表達式,真實的實現(xiàn)代碼如下:
/**
* @author 公眾號:碼猿技術專欄 版權:不才陳某所署,侵權必究
* {@link com.code.ape.codeape.common.security.component.PermissionService}
*/
public class PermissionService {
/**
* 判斷接口是否有任意xxx,xxx權限
* @param permissions 權限
* @return {boolean}
*/
public boolean hasPermission(String... permissions) {
if (ArrayUtil.isEmpty(permissions)) {
return false;
}
//代碼(1)
Authentication authentication = SecurityContextHolder.getContext().getAuthentication();
if (authentication == null) {
return false;
}
//代碼(2)
Collection<? extends GrantedAuthority> authorities = authentication.getAuthorities();
////代碼(3)
return authorities.stream()
.map(GrantedAuthority::getAuthority)
.filter(StringUtils::hasText)
.anyMatch(x -> PatternMatchUtils.simpleMatch(permissions, x));
}
}
邏輯其實很簡單,上述代碼三個部分:
- 代碼(1) :從Spring Security 上下文中獲取當前用戶登錄的身份信息Authentication,其中就包括權限
- 代碼(2) :從用戶身份信息Authentication中獲取用戶的權限樹
- 代碼(3) :將當前登錄用戶的權限和@PreAuthorize傳入的權限比較,判斷是否鑒權通過
4. 科室/病區(qū)權限
這個權限則是比較特殊了,先描述一下場景:
在醫(yī)療系統(tǒng)中,醫(yī)生/護士是無權限查看全部科室的數(shù)據的,只能查看自己負責科室/病區(qū)的數(shù)據,這樣是為了避免醫(yī)療事故;你想想如果有個心懷不軌的醫(yī)生,隨意更改其他科室/病區(qū)患者的數(shù)據,導致醫(yī)生誤判病情,這樣的責任誰來承擔?
所以醫(yī)療系統(tǒng)中都需要控制醫(yī)護科室/病區(qū)這個權限,這樣才能保證不發(fā)生不必要的醫(yī)療事故。
碼猿慢病云管理系統(tǒng)中的科室/病區(qū)權限如何控制的呢?
在新增醫(yī)護的時候有個科室權限的多選器,如下圖:
圖片
這樣就能輕松設置醫(yī)護的科室/病區(qū)權限了,這部分對應關系是持久化在codeape/sys_user_dept這張表中,如下:
字段 | 類型 | 注釋 |
user_id | bigint | 用戶ID |
dept_id | bigint | 科室/病區(qū)ID |
del_flag | varchar | 刪除標志 |
那么此時當前醫(yī)護的科室/病區(qū)權限如何計算呢?
先給答案,分為兩種情況;
第一種:WEB端/PAD端
先說第一種:在WEB端/PAD端,醫(yī)護的權限=醫(yī)護所在的科室+醫(yī)護的科室權限+關聯(lián)科室
什么意思?比如白鹿這個護士,如下圖:
圖片
所屬科室為內分泌科,科室權限為神經內科+內分泌科+心內科,那么前面兩層的權限則是神經內科+內分泌科+心內科(注意去重)
那么關聯(lián)科室什么意思?比如神經內科下面有個神經內科病區(qū),但是醫(yī)護的科室在入職時都設置在了神經內科,那么他們如何能看到神經內科病區(qū)的數(shù)據呢?
一種方案可以在科室權限那一欄再加上神經內科病區(qū),這種當然可行,但是你要為每個醫(yī)護都設置一遍。
第二種方案:可以將神經內科和神經內科病區(qū)關聯(lián)起來,這樣只要有神經內科這個權限,那么就必然有神經內科病區(qū)這個權限,這個在碼猿慢病云管理系統(tǒng)中也有設置關聯(lián)關系,如下圖:
圖片
在添加科室的時候可以選擇根節(jié)點科室。
對應的關系持久化在codeape/sys_dept_relation中,結構如下:
字段 | 類型 | 注釋 |
ancestor | bigint | 祖先節(jié)點(科室/病區(qū)ID) |
descendant | bigint | 子節(jié)點(科室/病區(qū)ID) |
科室/病區(qū)權限在用戶登錄時就會查詢出來放到SecurityContext上下文中,具體的方法如下圖:
圖片
那在醫(yī)護查詢數(shù)據如何去根據這個科室/病區(qū)權限過濾呢?
在請求DTO中有個基礎實體類com.code.ape.codeape.common.core.entity.BaseParam,如下:
@Data
public class BaseParam {
/**
* 醫(yī)院Id
*/
private Long hosId;
/**
* 用戶ID
*/
private Long userId;
/**
* 醫(yī)護的科室權限
*/
private List<Long> dataAuth;
/**
* 請求來源客戶端ID
*/
private String clientId;
/**
* 設備的SN號
*/
private String sn;
}
這個類中的所有屬性都會自動注入,只需要在controller方法中標注一個注解:@InjectAuth,如何做到的呢?
@InjectAuth這個注解是通過AOP方式自動注入參數(shù),代碼如下:
@Slf4j
@RequiredArgsConstructor
@Aspect
public class CodeapeInjectAuthAspect implements Ordered {
@SneakyThrows
@Around("@annotation(injectAuth) &&" +
"(@annotation(org.springframework.web.bind.annotation.PostMapping)||" +
"@annotation(org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping)||" +
"@annotation(org.springframework.web.bind.annotation.DeleteMapping)||" +
"@annotation(org.springframework.web.bind.annotation.PutMapping)||" +
"@annotation(org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping))")
public Object around(ProceedingJoinPoint joinPoint, InjectAuth injectAuth) {
if (injectAuth.enable()){
CodeapeUser codeapeUser = Objects.requireNonNull(SecurityUtils.getUser());
Object[] args = joinPoint.getArgs();
for (int i = 0; i < args.length; i++) {
if (!(args[i] instanceof BaseParam)) {
continue;
}
BaseParam baseParam = (BaseParam) args[i];
/**
* 1. web端:權限就是當前登錄用戶的權限
* 2. pda端,權限則是設備的權限+當前登錄用戶的權限
* 這里的權限取值是token中的deptAuths,這個在登錄的時候就查詢出來,緩存在redis中,所以這里直接用就可以
*/
//醫(yī)院管理員+系統(tǒng)管理員不賦予權限
boolean flag= ArrayUtil.contains(codeapeUser.getRoleCodes(),SecurityConstants.SYSTEM_ADMIN_CODE)
||ArrayUtil.contains(codeapeUser.getRoleCodes(),SecurityConstants.HOS_ADMIN_CODE);
baseParam.setDataAuth(flag?null:Arrays.asList(codeapeUser.getDeptAuths()));
baseParam.setHosId(codeapeUser.getHosId());
baseParam.setUserId(codeapeUser.getId());
baseParam.setClientId(codeapeUser.getClientId());
baseParam.setSn(codeapeUser.getSn());
}
}
return joinPoint.proceed();
}
@Override
public int getOrder() {
return Ordered.HIGHEST_PRECEDENCE + 4;
}
}
直接取的是CodeapeUser中的deptAuths,CodeapeUser則是SecurityContext上下文的用戶身份信息
這樣則能夠取到用戶的科室/病區(qū)權限,然后則能在SQL中根據這個dataAuth屬性去過濾數(shù)據了,比如分頁查詢住院患者的接口,controller方法如下:
com.code.ape.codeape.inhos.controller.PatInfoHotController#getPatInfoHotPage
圖片
圖片
SQL如下:
com.code.ape.codeape.inhos.mapper.PatInfoHotMapper#selectPatInfoPage
圖片
這部分的SQL片段則是根據住院患者的科室去過濾。
第二種PDA端
這里的PDA指的是護士的手持設備,這個設備和智能手機一樣,根據自己賬號登錄上去,給大家大致畫一下PDA上都有哪些內容,如下圖:
圖片
其實就和APP是一樣的,里面可以看到大致四塊內容(當然還有其他):
- 患者管理:這個是顯示所有的住院患者,護士可以選擇對應的患者進行數(shù)據采集,這樣采集的數(shù)據才能和患者自定綁定
- 檢測任務:這個則是醫(yī)生下的醫(yī)囑任務,按照時間段顯示,比如醫(yī)生下的三餐前后測血糖這個醫(yī)囑任務,則經過護士拆分后,則變成了6個子任務:空腹測血糖、早餐后測血糖、午餐前測血糖、午餐后測血糖、晚餐前測血糖、晚餐后測血糖。那么在每個時間段顯示要測血糖的患者床位即可,護士選擇對應的床位則可以測血糖
- 檢測記錄:這里是展示所有患者測量的血糖數(shù)據,按照時間段表格形式的展示
- 質控:這個則是設備的質控,護士每天要定時對設備進行質控(質量檢測),查看這臺設備測量是否準確
那么問題來了,PDA上需要顯示的數(shù)據是整個醫(yī)院的數(shù)據嗎?顯然不可能,也是需要根據護士科室/病區(qū)權限過濾,可以看到上方有一個科室的篩選項,默認是所有科室,則是當前登錄用戶的所有科室權限
那么PDA端的醫(yī)護權限和WEB端一樣嗎?
當然不是,因為設備存在以下兩種網絡情況:
- 在線:連上wifi或者SIM卡,這樣能夠時刻保持網絡暢通的情況下,屬于在線狀態(tài),拉數(shù)據/上傳數(shù)據直接訪問服務端即可
- 離線:有些醫(yī)院沒有內網的wifi或者SIM卡,只能連有線網絡,一旦設備拔掉網線去病房檢測,則是離線的狀態(tài)
離線情況下就需要設備本地做緩存了,那么這個緩存的數(shù)據到底拉哪些數(shù)據?不可能將整個醫(yī)院的數(shù)據都拉下來,設備的內存是有限的。這個時候就需要用到設備的權限了,在添加設備的時候有兩個的選項,如下:
圖片
科室和關聯(lián)科室這兩個選項,一般一臺設備只供一個病區(qū)使用,此時將科室選項選擇對應的病區(qū)即可,那么特殊情況下,比如一病區(qū)和二病區(qū)共用一臺設備,此時就需要用到關聯(lián)科室了。
此時應該明白了設備的權限=科室+關聯(lián)科室
只要設備連上網絡,在用戶不登錄的情況下,調用接口獲取數(shù)據的時候就應該獲取的是設備權限的數(shù)據。
那登錄該臺設備的用戶權限呢?應該怎么取值呢?很簡單,分為兩種情況:
- 用戶的權限和設備的權限取并集
- 用戶的權限和設備的權限取交集
按照正常的邏輯是應該是第二種情況取交集,因為你護士沒有這個權限就不應該看到該科室/病區(qū)的數(shù)據,但是實際情況是很多醫(yī)院的護士都是輪轉的,比如這個月到一病區(qū),下個月到二病區(qū),他們的科室/病區(qū)權限的維護并不是很及時,主要是信息科的人員太懶了,這樣的話就會導致如果按照第二種情況取交集,那么這個護士登錄該臺設備就看不到自己所管的科室/病區(qū)的數(shù)據了。所以在碼猿慢病云管理系統(tǒng)中是采用的第一種方案。
相關代碼在com.code.ape.codeape.common.security.service.CodeapePDAUserDetailsServiceImpl#getUserDetails,如下圖:
圖片
總結
這節(jié)內容介紹了RBAC權限模型以及碼猿慢病云管理系統(tǒng)中權限是如何設計的,最重要的是科室/病區(qū)權限的設計,大家一定要理解其中的邏輯,幾乎所有的醫(yī)療系統(tǒng)都是按照這個邏輯處理的。
本節(jié)內容摘錄了部分代碼,關于代碼的詳細介紹會在后面文章中介紹,現(xiàn)在先了解一下。