后端開發(fā)中關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的開發(fā)管理新思路

在工作上遇到的各類開發(fā)需求中，只要涉及到后端功能，關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的使用幾乎不可避免。雖說(shuō)有各類NoSQL產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)和補(bǔ)充，但是它們沒(méi)法完全替代關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)際上也很難替代。各項(xiàng)技術(shù)，各有各的優(yōu)點(diǎn)和長(zhǎng)處。我這里提出一個(gè)經(jīng)過(guò)實(shí)踐檢驗(yàn)總結(jié)出來(lái)的新的數(shù)據(jù)庫(kù)開發(fā)、管理思路。也許早已經(jīng)有人采用這個(gè)思路和辦法，這里的新是對(duì)我而言。

大量的開發(fā)者使用關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)都會(huì)遇到一個(gè)痛點(diǎn)：“阻抗不匹配”。（阻抗不匹配：指持久化存儲(chǔ)數(shù)據(jù)所采用的數(shù)據(jù)模型與編寫程序時(shí)所采用的數(shù)據(jù)模型有差異。）

因?yàn)閿?shù)據(jù)庫(kù)使用標(biāo)準(zhǔn)的SQL語(yǔ)言操縱數(shù)據(jù)，而連接操作數(shù)據(jù)庫(kù)的語(yǔ)言則五花八門，語(yǔ)言特性差別很大。這里面讓人頭疼的地方是：不管你是什么用語(yǔ)言開發(fā)，操作數(shù)據(jù)庫(kù)都必須使用SQL語(yǔ)言，你需要把語(yǔ)言的數(shù)據(jù)及操作，映射到數(shù)據(jù)庫(kù)；此外，敏捷思維下迭代開發(fā)很多，特別是前期，數(shù)據(jù)庫(kù)表、視圖結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)并不是穩(wěn)定的，也經(jīng)常隨著需求變化，時(shí)不時(shí)的都要修改表結(jié)構(gòu)、字段屬性，同時(shí)再同步修改對(duì)它的操作過(guò)程。

對(duì)于操作數(shù)據(jù)庫(kù)的語(yǔ)言匹配問(wèn)題，社區(qū)開發(fā)出各種語(yǔ)言內(nèi)的ORM系統(tǒng)，試圖用本語(yǔ)言自己的對(duì)象及操作方法，自動(dòng)的轉(zhuǎn)化為對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的操作調(diào)用。這種模式發(fā)展的還算比較成功，Python/PHP/Java等語(yǔ)言，主流開發(fā)框架都有自己的ORM實(shí)現(xiàn)。除了個(gè)別特殊情況，現(xiàn)在幾乎已經(jīng)沒(méi)人在開發(fā)框架內(nèi)手寫拼接SQL語(yǔ)句查詢了。如果有，你需要立刻反思下自己的數(shù)據(jù)庫(kù)Model設(shè)計(jì)是否不夠合理，以及是否沒(méi)有了解掌握語(yǔ)言框架的ORM系統(tǒng)。使用ORM系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)多多，方便安全，這是首選方法。

另外一個(gè)問(wèn)題，目前看，似乎還沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)、成熟的解決方式。恐怕大部分人還是開發(fā)的時(shí)候，利用數(shù)據(jù)庫(kù)客戶端工具，手工設(shè)計(jì)、修改數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)，處理各種數(shù)據(jù)庫(kù)表，再跟自己的程序聯(lián)調(diào)。后面需求變更，再繼續(xù)修改數(shù)據(jù)庫(kù)和程序，循環(huán)往復(fù)。即便借助工具設(shè)計(jì)操作，也沒(méi)擺脫數(shù)據(jù)庫(kù)客戶端，也是手工的一類。 這樣的實(shí)踐過(guò)程，是比較低級(jí)的，對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的變更操作往往缺乏記錄和管理。另外還需要開發(fā)者時(shí)不時(shí)的切換到SQL模式，使用它的規(guī)則來(lái)行動(dòng)。這是一種心智負(fù)擔(dān)。你的關(guān)注點(diǎn)是分散的，需要同時(shí)關(guān)注數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)變更和開發(fā)中操作的變化。另外，開發(fā)過(guò)程往往是線上、測(cè)試兩套數(shù)據(jù)庫(kù)隔離，等開發(fā)出新版系統(tǒng)要部署上線，還需要對(duì)已有的數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行修改變更，這個(gè)可不是簡(jiǎn)單的輸出測(cè)試數(shù)據(jù)庫(kù)的表結(jié)構(gòu)安裝覆蓋就能解決的了。線上的庫(kù)里面可是有數(shù)據(jù)的呀！出現(xiàn)一點(diǎn)差錯(cuò)都不可接受。手工操作的弊端和風(fēng)險(xiǎn)是很大的。

有的朋友可能會(huì)提到：是否可以使用存儲(chǔ)過(guò)程去屏蔽數(shù)據(jù)庫(kù)的結(jié)構(gòu)變化？這個(gè)問(wèn)題在這篇文章里面有詳細(xì)的討論，可以參考：http://davidwaynebaxter.com/2013/10/28/orm-or-sprocs/

對(duì)于這個(gè)事情，我經(jīng)過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，業(yè)界著名的Python 語(yǔ)言Web開發(fā)框架 – Django的解決模式很不錯(cuò)，值得學(xué)習(xí)研究和借鑒。

后端功能，并不一定是以Web形式存在。但是Web開發(fā)的飛速發(fā)展，業(yè)界積累了大量的開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，開發(fā)出十分出眾的框架和配套工具。所以，開發(fā)者如果技術(shù)全面，這里優(yōu)點(diǎn)又體現(xiàn)出來(lái)了：“他山之石，可以攻玉”。你完全可以使用Web開發(fā)的框架/工具，來(lái)管理自己的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)，而并不需要開發(fā)Web的應(yīng)用。即使需要也并不困難。

Django的思路是這樣的：**它使用Python語(yǔ)言的對(duì)象類型，模擬數(shù)據(jù)庫(kù)表結(jié)構(gòu)和關(guān)系。它使用ORM操作數(shù)據(jù)庫(kù)，又通過(guò)定義“遷移”的過(guò)程，管理表結(jié)構(gòu)和關(guān)系的變化。**只要你按照它的設(shè)計(jì)思路一直演進(jìn)開發(fā)，它就能保證線上的庫(kù)也能按線下的測(cè)試庫(kù)一樣，得到正確的修改和變化。

你需要做的工作就是定義好應(yīng)用里面的Model – 它代表一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)的表。當(dāng)你需要修改數(shù)據(jù)庫(kù)的時(shí)候，不要去用客戶端工具修改MySQL這些數(shù)據(jù)庫(kù)，而是修改Django里面的Model。你對(duì)Model的更改–增刪字段、變更字段的屬性等等，Django會(huì)在遷移操作中進(jìn)行記錄并自動(dòng)執(zhí)行數(shù)據(jù)庫(kù)的修改。這樣，你的關(guān)注點(diǎn)就只有一個(gè)了。Django定義了一個(gè)makemigrations操作，自動(dòng)掃描各應(yīng)用中Model的狀態(tài)，與實(shí)際數(shù)據(jù)庫(kù)的差異并記錄下來(lái)。然后在后面的migrate操作中，執(zhí)行修改行為，這樣線下線上的映射關(guān)系，就自動(dòng)的保持一致了。Django會(huì)自動(dòng)的保存所有變更記錄，可以放在Git里面管理。而且，你的Model就是ORM操作中使用的對(duì)象，完全不存在代碼重復(fù)和管理麻煩的問(wèn)題。

這個(gè)設(shè)計(jì)思路十分的優(yōu)秀，非常合理。經(jīng)過(guò)我的使用驗(yàn)證，非常的好用方便。反觀另外一大Web開發(fā)陣營(yíng)：PHP語(yǔ)言的框架則沒(méi)有這種思路的實(shí)現(xiàn)。它們也有所謂的“遷移”定義和工具，可是它們的操作是反的，執(zhí)行的是從線上數(shù)據(jù)庫(kù)表映射到框架內(nèi)的Model或者某種文件的表示。如果你更改模型，并不能如同Django一般，簡(jiǎn)單的映射到線上表示，自動(dòng)同步，還需要自己編寫變更腳本。如果誰(shuí)知道哪個(gè)優(yōu)秀的PHP框架做到了，煩請(qǐng)通告。

Java陣營(yíng)貌似有工具也可以干這個(gè)事情，不過(guò)用的少，沒(méi)仔細(xì)研究。順便說(shuō)一句，Django框架真的很棒，文檔優(yōu)秀，社區(qū)繁榮，性能也不錯(cuò)，技術(shù)選型中需要的時(shí)候值得大力推薦。不同的陣營(yíng)，設(shè)計(jì)出現(xiàn)這種差別，不知道是否是語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)的原因，按道理大家都是相互學(xué)習(xí)借鑒的呀。Python語(yǔ)言天然的適合這種映射的表示，使用Django系統(tǒng)中的Python對(duì)象來(lái)表達(dá)數(shù)據(jù)庫(kù)表，真的是太容易、太方便了。而且Django把Model的表示內(nèi)容單獨(dú)抽離，設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)很理想。

所以，如果你使用的框架無(wú)法做到從Model自動(dòng)映射、同步到數(shù)據(jù)庫(kù)表結(jié)構(gòu)，而你能操縱Python陣營(yíng)的系統(tǒng)，在覺(jué)得成本合理的情況下，完全可以單獨(dú)建立一個(gè)Django工程來(lái)管理數(shù)據(jù)庫(kù)，而不必實(shí)現(xiàn)其Web功能，需要的時(shí)候也真的不難。同時(shí)，可以讓你采用的語(yǔ)言框架、系統(tǒng)，用工具從線上再同步回來(lái)，由Table映射到Model，這樣變更就容易的多了。等你的系統(tǒng)上線的時(shí)候，就會(huì)明白，有專業(yè)的系統(tǒng)管理是多么好的一件事了，一條命令就實(shí)現(xiàn)了線上的數(shù)據(jù)庫(kù)變更操作。

下面給出一些參考鏈接，有興趣的朋友們可以繼續(xù)研究研究。更好的開發(fā)模式可以有效的提升產(chǎn)品質(zhì)量和開發(fā)效率，所以，我對(duì)于尋找更好的方法從來(lái)都是樂(lè)此不疲的。

MyBatis Migrations：http://www.mybatis.org/migrations/index.html

Flyway：https://flywaydb.org/documentation/

Phinx Migrations：https://book.cakephp.org/3.0/en/phinx.html

Django Migrations：https://docs.djangoproject.com/en/2.0/topics/migrations/

本文轉(zhuǎn)載自異步社區(qū)。

軟件開發(fā)

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