數(shù)據(jù)庫(kù)開發(fā)升級(jí)變更技術(shù)探究（數(shù)據(jù)庫(kù)升級(jí)和配置變更前）
【Liquibase】
Liquibase是一個(gè)獨(dú)立于數(shù)據(jù)庫(kù)的開源庫(kù)，用于跟蹤、管理和部署數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的變化。它發(fā)布于2006年，旨在更容易跟蹤數(shù)據(jù)庫(kù)的變化，特別適合在敏捷軟件開發(fā)環(huán)境中使用。
概述
對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的所有更改都存儲(chǔ)在文本文件（XML、YAML、JSON或SQL）中，并通過(guò)?"id "和?"author "標(biāo)簽以及文件本身的名稱來(lái)識(shí)別。在每個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)中都存儲(chǔ)了一個(gè)含有所有部署的更改列表，在數(shù)據(jù)庫(kù)更新時(shí)都會(huì)被查閱，以確定需要部署哪些新的更改。?有一個(gè)特點(diǎn)要注意，這種方法不是用版本號(hào)來(lái)管理數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)變化，因此沒有數(shù)據(jù)庫(kù)的版本號(hào)，但這種方法允許多個(gè)開發(fā)人員和多個(gè)代碼分支的協(xié)同工作。
Liquibase在第一次執(zhí)行changeLog文件時(shí)，會(huì)自動(dòng)創(chuàng)建DatabaseChangeLog表和DatabaseChangeLogLock表。
主要功能
l??30多個(gè)內(nèi)置數(shù)據(jù)庫(kù)重構(gòu)器
l??可擴(kuò)展性，創(chuàng)建自定義更改
l??將數(shù)據(jù)庫(kù)更新為當(dāng)前版本
l??回滾到數(shù)據(jù)庫(kù)中的最后X次修改
l??回滾數(shù)據(jù)庫(kù)更改到特定日期/時(shí)間
l??回滾數(shù)據(jù)庫(kù)到?"標(biāo)簽"
l??可以保存數(shù)據(jù)庫(kù)更新和回滾的SQL，以便手動(dòng)查看。
l??獨(dú)立的IDE和Eclipse插件
l??用于包括/排除要執(zhí)行的更改集的上下文
l??數(shù)據(jù)庫(kù)差異報(bào)告
l??數(shù)據(jù)庫(kù)差異變化記錄的生成
l??能夠創(chuàng)建變更日志進(jìn)而生成現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫(kù)的能力。
l??數(shù)據(jù)庫(kù)變更文檔的生成
l??DBMS檢查、用戶檢查和SQL檢查的前提條件
l??能夠?qū)⒆兏罩痉指畛啥鄠€(gè)文件，便于管理。
l??可通過(guò)命令行、Apache Ant、Apache Maven、servlet容器或Spring框架執(zhí)行。
l??支持10個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)
商業(yè)版
Datical既是Liquibase項(xiàng)目的最大貢獻(xiàn)者，也是Datical DB的開發(fā)者，Datical DB是一個(gè)提供Liquibase核心功能和附加功能的商業(yè)產(chǎn)品。
l??變更預(yù)測(cè)。預(yù)測(cè)即將執(zhí)行的變化，在運(yùn)行之前就預(yù)測(cè)即將執(zhí)行的變化，以確定這些變化將如何影響你的數(shù)據(jù)。
l??規(guī)則引擎來(lái)執(zhí)行企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和策略。
l??支持?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)的存儲(chǔ)邏輯：函數(shù)、存儲(chǔ)過(guò)程、包、表空間、觸發(fā)器、序列、用戶定義的類型、同義詞等。
l??比較數(shù)據(jù)庫(kù)，可以對(duì)兩個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)定義進(jìn)行比較，以識(shí)別變更，并輕松地將其移動(dòng)到變更日志中。
l??變更集向?qū)В詳?shù)據(jù)庫(kù)中立的方式輕松定義和捕獲數(shù)據(jù)庫(kù)變更。
l??部署計(jì)劃向?qū)В糜诮：凸芾砟倪壿嫴渴鸸ぷ髁鞒獭?/p>
l??Jenkins、Bamboo、UrbanCode、CA Release Automation (Nolio)、Serena Release Automation、BMC Bladelogic、Puppet、Chef、以及所有流行的源碼控制系統(tǒng)如SVN、Git、TFS、CVS等的插件。
使用Datical DB的人員包括DBA、發(fā)布經(jīng)理、DevOps團(tuán)隊(duì)、應(yīng)用程序所有者、架構(gòu)師以及參與應(yīng)用程序發(fā)布過(guò)程的開發(fā)人員。它以程序化的方式管理數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)變化和部署程序代碼，消除了錯(cuò)誤和延遲，實(shí)現(xiàn)了快速敏捷發(fā)布。Datical DB建立在Liquibase數(shù)據(jù)模型方法的基礎(chǔ)上，在應(yīng)用程序版本從開發(fā)到測(cè)試到生產(chǎn)環(huán)境的過(guò)程中，管理數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的特定內(nèi)容。在部署之前，Datical可以在任何環(huán)境中預(yù)覽設(shè)計(jì)變化的影響，從而降低了風(fēng)險(xiǎn)，使應(yīng)用程序的變化更加順暢和快速。
Liquibase開發(fā)人員Nathan Voxland是Datical公司的高管。
【使用案例】
添加依賴
數(shù)據(jù)庫(kù)變更日志文件樣本
xmlns="http://www.liquibase.org/xml/ns/dbchangelog" xmlns:ext="http://www.liquibase.org/xml/ns/dbchangelog-ext" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xsi:schemaLocation="http://www.liquibase.org/xml/ns/dbchangelog-ext http://www.liquibase.org/xml/ns/dbchangelog/dbchangelog-ext.xsd http://www.liquibase.org/xml/ns/dbchangelog http://www.liquibase.org/xml/ns/dbchangelog/dbchangelog-3.4.xsd"> 在上面這個(gè)簡(jiǎn)單例子中，我們?cè)诒砀駏ser中添加一個(gè)新的字段nickeName。 用?"Spring Bean"運(yùn)行Liquibase 我們?cè)趹?yīng)用程序啟動(dòng)時(shí)部署更改的第一個(gè)選擇是通過(guò)Spring bean。當(dāng)然，還有很多其他的方法，但如果我們要使用Spring框架的話，這是個(gè)很好的而且簡(jiǎn)單的方法。 @Bean public?SpringLiquibase?liquibase()?{ SpringLiquibase?liquibase?=?new?SpringLiquibase(); liquibase.setChangeLog("classpath:liquibase-changeLog.xml"); liquibase.setDataSource(dataSource()); return?liquibase; } 注意:?我們將其指向一個(gè)在classpath上存在的有效的changeLog文件。 如果使用的是Spring Boot 如果你使用的是Spring Boot，就不需要為L(zhǎng)iquibase定義一個(gè)Bean。 你只需要將你的變更日志放到: "db/changelog/db.changelog-master.yaml "中，Liquibase的更改部署就會(huì)在啟動(dòng)時(shí)自動(dòng)運(yùn)行。 需要注意的是： l??你需要添加?"liquibase-core "依賴。 l??你可以使用?"liquibase.change-log "屬性來(lái)更改默認(rèn)的日志文件，例如： liquibase.change-log=classpath:liquibase-changeLog.xml 在Spring Boot中禁用Liquibase 有時(shí)，我們可能需要在啟動(dòng)時(shí)禁用Liquibase遷移的執(zhí)行。 我們最簡(jiǎn)單的方法是使用?spring.liquibase.enabled?屬性。這樣一來(lái)，所有剩下的Liquibase配置就不會(huì)被觸動(dòng)。 下面是Spring Boot 2的例子: spring.liquibase.enabled=false 對(duì)于?Spring Boot 1.x，我們需要使用?liquibase.enabled?屬性。 liquibase.enabled=false 使用Maven插件生成變更記錄 我們可以使用Liquibase Maven插件來(lái)生成一個(gè)變更記錄文件，而不是手動(dòng)編寫記錄文件，這樣可以節(jié)省很多工作。 我們可以使用該插件從現(xiàn)有的數(shù)據(jù)庫(kù)中生成一個(gè)變更記錄。 mvn liquibase:generateChangeLog 以下是liquibase的屬性配置： url=jdbc:xxxx username=xxx password=xxx driver=x.Driver outputChangeLogFile=src/main/resources/liquibase-outputChangeLog.xml 最終的結(jié)果是一個(gè)changeLog文件，我們可以用它來(lái)創(chuàng)建一個(gè)初始DB設(shè)計(jì)定義或填充數(shù)據(jù)。下面是我們的示例的樣子： 我們可以使用插件從兩個(gè)現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫(kù)（例如：開發(fā)數(shù)據(jù)庫(kù)和生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)）之間的差異生成一個(gè)變更記錄文件。 mvn liquibase:diff 下面是屬性配置： changeLogFile=src/main/resources/liquibase-changeLog.xml url=jdbc:xxxxxx username=xxxx password=xxxx driver=xxxxx.Driver referenceUrl=jdbc:xxxxx diffChangeLogFile=src/main/resources/liquibase-diff-changeLog.xml referenceDriver=xxxxx referenceUsername=xxx referencePassword=xxx 下面是生成的變更記錄的片段： 這是一個(gè)超級(jí)強(qiáng)大的方法來(lái)進(jìn)化你的數(shù)據(jù)庫(kù)，例如，允許Hibernate自動(dòng)生成一個(gè)新的設(shè)計(jì)定義來(lái)進(jìn)行開發(fā)，然后用它作為參考點(diǎn)來(lái)對(duì)照舊的設(shè)計(jì)定義。 使用Liquibase Hibernate插件 如果應(yīng)用程序使用Hibernate，我們來(lái)看一個(gè)非常有用的生成變更記錄的方法。 首先，讓我們把新插件配置好，并使用正確的依賴關(guān)系。 現(xiàn)在，有趣的部分來(lái)了。我們可以使用這個(gè)插件從現(xiàn)有正式數(shù)據(jù)庫(kù)（例如生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)）和我們的開發(fā)實(shí)體數(shù)據(jù)的差異中生成一個(gè)變更記錄文件。 因此，為了使事情變得簡(jiǎn)單，一旦修改了一個(gè)實(shí)體，你可以簡(jiǎn)單地對(duì)照舊的DB設(shè)計(jì)定義生成修改，從而獲得一個(gè)干凈而又強(qiáng)大的方式來(lái)進(jìn)化你在生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)中的設(shè)計(jì)定義。 以下是liquibase的屬性: changeLogFile=classpath:liquibase-changeLog.xml url=jdbc:xxxxx username=xxxx password=xxx driver=xxxx referenceUrl=hibernate:xxxx ?dialect=org.hibernate.dialect.MySQLDialect diffChangeLogFile=src/main/resources/liquibase-diff-changeLog.xml 注意：referenceUrl使用的是包掃描，所以需要方言參數(shù)。 【官方網(wǎng)站】 http://www.liquibase.org/ 【最新版本】 3.8.7于2020年2月24日 【License】 Apache License 2.0 【Flyway】 Flyway是一個(gè)開源的數(shù)據(jù)庫(kù)升級(jí)遷移工具。 Flyway?基于七個(gè)基本命令：遷移、清理、信息、驗(yàn)證、撤銷、基線和修復(fù)。 遷移可以用SQL（支持特定數(shù)據(jù)庫(kù)的語(yǔ)法，如PL/SQL、T-SQL等）或Java（用于高級(jí)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換或處理LOB）。 它有一個(gè)命令行客戶端，一個(gè)用于在應(yīng)用程序啟動(dòng)時(shí)遷移數(shù)據(jù)庫(kù)的Java API（也適用于Android），一個(gè)Maven插件和一個(gè)Gradle插件。 插件支持包括Spring Boot、Dropwizard、Grails、Play、SBT、Ant、Griffon、Grunt、Ninja等。 支持的數(shù)據(jù)庫(kù)包括Oracle、SQL Server、DB2、MySQL(包括Amazon RDS、Aurora MySQL、MariaDB)、Percona XtraDB、PostgreSQL(包括Amazon RDS和Heroku)、Aurora PostgreSQL、CockroachDB、Redshift、Informix、H2、Hsql、Derby、SQLite、SAP HANA、Sybase ASE、Phoenix和Firebird。 業(yè)內(nèi)影響 僅在2018年，F(xiàn)lyway就獲得了1150萬(wàn)次下載。 2015年1月，F(xiàn)lyway被列入了Thoughtworks科技雷達(dá)的?"推薦使用"板塊， 2019年7月，F(xiàn)lyway被Redgate收購(gòu)。 Flyway是如何工作的 Flyway通過(guò)添加一張記賬表來(lái)記錄和跟蹤變更是否被部署，何時(shí)被部署，由誰(shuí)部署。這張表還會(huì)記錄部署校驗(yàn)和，以及是否部署成功。 該框架執(zhí)行以下步驟以適應(yīng)不斷變化的數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)定義： l??檢查一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)定義，以定位其元數(shù)據(jù)表（默認(rèn)情況下是SCHEMA_VERSION）。如果元數(shù)據(jù)表不存在，它將創(chuàng)建一個(gè) l??掃描應(yīng)用程序的classpath，以尋找可用的變更。 l??根據(jù)元數(shù)據(jù)表比較變更情況。如果版本號(hào)低于或等于標(biāo)記為當(dāng)前版本，則會(huì)被忽略。 l??將任何剩余的變更標(biāo)記為待處理的變更。根據(jù)版本號(hào)進(jìn)行排序，并按順序執(zhí)行。 l??隨著每次變更的部署，元數(shù)據(jù)表也會(huì)相應(yīng)地更新 Flyway?支持以下基本命令來(lái)管理數(shù)據(jù)庫(kù)遷移: Info:?打印數(shù)據(jù)庫(kù)模式的當(dāng)前狀態(tài)/版本。它打印出哪些變更正在等待中，哪些變更已經(jīng)被部署，應(yīng)用的變更狀態(tài)以及何時(shí)部署的。 Migrate：將數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)定義變更到當(dāng)前版本。它掃描classpath以尋找可用的變更，并部署待處理的變更。 Baseline：對(duì)現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行基準(zhǔn)化，不包括遷移，包括基準(zhǔn)線版本?；鶞?zhǔn)線設(shè)定以后有助于在現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫(kù)中實(shí)行增量變更，即可以正常部署較新的變更。 Validate:?根據(jù)可用的變更來(lái)驗(yàn)證當(dāng)前的數(shù)據(jù)庫(kù)模式。 Repair:?修復(fù)元數(shù)據(jù)表。 Clean：丟棄已配置設(shè)計(jì)定義中的所有對(duì)象。所有數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)象都會(huì)被丟棄。因此，不要在任何生產(chǎn)環(huán)境數(shù)據(jù)庫(kù)中使用clean。 【使用案例】 插件安裝配置 這個(gè)插件有四種配置方法： flyway.url=XXX flyway.user=XXX flyway.password=XXX flyway.schemas=schemaName 默認(rèn)的配置文件名稱是flyway.properties，它應(yīng)該和pom.xml文件位于同一目錄下。編碼由flyway.encoding指定（默認(rèn)為UTF-8）。 如果您使用任何其他名稱（如?customConfig.properties）作為配置文件，那么在調(diào)用?Maven?命令時(shí)應(yīng)該明確指定它。 mvn -Dflyway.configFile=customConfig.properties 最后，在命令行中調(diào)用Maven時(shí)，所有的配置屬性也可以指定為系統(tǒng)屬性: mvn -Dflyway.url=databaseUrl ?-Dflyway.user=databaseUser -Dflyway.password=databasePassword -Dflyway.schemas=schemaName 以下是當(dāng)一個(gè)配置以多種方式指定時(shí)的優(yōu)先順序: 1.??????系統(tǒng)屬性 2.??????外部配置文件 3.??????Maven屬性 4.??????插件配置 定義第一次遷移 Flyway?遵循以下變更腳本的命名規(guī)則： 其中： l?? l??flyway.sqlMigrationPrefix屬性配置。 l?? l?? 比如:?V1_1_0__my_first_migration.sql 接下來(lái)，讓我們?cè)?PROJECT_ROOT中創(chuàng)建一個(gè)目錄db/migration，用一個(gè)名為V1_0__create_employee_schema.sql的變更腳本來(lái)創(chuàng)建雇員表，其中包含SQL指令。 CREATE?TABLE?IF?NOT?EXISTS?`employee`?( `id`?int?NOT?NULL?AUTO_INCREMENT?PRIMARY?KEY, `name`?varchar(20), `email`?varchar(50), `date_of_birth`?timestamp )ENGINE=InnoDB?DEFAULT?CHARSET=UTF8; 執(zhí)行變更 接下來(lái)，我們從$PROJECT_ROOT中調(diào)用以下Maven命令來(lái)執(zhí)行數(shù)據(jù)庫(kù)變更： mvn clean flyway:migrate -Dflyway.configFile=myFlywayConfig.properties 第一次成功變更成功以后，數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)定義應(yīng)該是如下的樣子： employee: +----+------+-------+---------------+ | id | name | email | date_of_birth | +----+------+-------+---------------+ 我們可以重復(fù)上述設(shè)計(jì)定義和執(zhí)行步驟來(lái)做更多的變更。 定義和執(zhí)行第二次變更 讓我們通過(guò)創(chuàng)建第二個(gè)變更文件，名稱為 V2_0_create_department_schema.sql，包含兩條語(yǔ)句，來(lái)看看第二個(gè)遷移是什么樣子的。 CREATE?TABLE?IF?NOT?EXISTS?`department`?( `id`?int?NOT?NULL?AUTO_INCREMENT?PRIMARY?KEY, `name`?varchar(20) )ENGINE=InnoDB?DEFAULT?CHARSET=UTF8; ALTER?TABLE?`employee`?ADD?`dept_id`?int?AFTER?`email`; 我們執(zhí)行類似的變更命令。而現(xiàn)在，我們的數(shù)據(jù)庫(kù)模式發(fā)生了變化，為雇員表增加了一個(gè)新的列和一個(gè)新的部門表。 employee: +----+------+-------+---------+---------------+ | id | name | email | dept_id | date_of_birth | +----+------+-------+---------+---------------+ department: +----+------+ | id | name | +----+------+ 我們現(xiàn)在可以通過(guò)調(diào)用下面的Maven命令來(lái)驗(yàn)證這兩個(gè)變更是成功的： mvn flyway:info -Dflyway.configFile=myFlywayConfig.properties 禁用Spring Boot中的Flyway 有時(shí)，我們可能需要在某些情況下禁用Flyway變更。 例如，在測(cè)試過(guò)程中，從實(shí)體生成數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)定義是一種常見的做法，遇到這種情況，我們可以在測(cè)試配置文件下禁用Flyway。 讓我們來(lái)看看Spring Boot中的做法有多簡(jiǎn)單。 我們需要做的就是在application-test.properties文件中設(shè)置 flyway.enabled屬性。 flyway.enabled=false 在最新版本的Spring Boot中，該屬性已被更改為?spring.flyway.enabled。 spring.flyway.enabled=false 如果我們只想在啟動(dòng)時(shí)禁用Flyway自動(dòng)變更，但仍能手動(dòng)觸發(fā)變更，那么使用上述屬性并不是一個(gè)好的選擇。 這是因?yàn)樵谶@種情況下，Spring Boot?不會(huì)再自動(dòng)配置?Flyway。因此，我們必須自己提供，這不是很方便。 為了實(shí)現(xiàn)這樣的需求，我們可以啟用Flyway，同時(shí)實(shí)現(xiàn)一個(gè)空的FlywayMigrationStrategy配置類： @Configuration public?class?EmptyMigrationStrategyConfig?{ @Bean public?FlywayMigrationStrategy?flywayMigrationStrategy()?{ return?flyway?->?{ //?do?nothing }; } } 這樣做會(huì)在應(yīng)用程序啟動(dòng)時(shí)禁用Flyway遷移，同時(shí)我們?nèi)匀豢梢允謩?dòng)觸發(fā)變更。 @RunWith(SpringRunner.class) @SpringBootTest public?class?ManualFlywayMigrationIntegrationTest?{ @Autowired private?Flyway?flyway; @Test public?void?skipAutomaticAndTriggerManualFlywayMigration()?{ flyway.migrate(); } } 【官方網(wǎng)站】 https://flywaydb.org/ 【最新版本】 6.4.0于2020年4月21日 【License】 Apache License 2.0 【小結(jié)】 本文對(duì)于數(shù)據(jù)庫(kù)相關(guān)的設(shè)計(jì)定義及其在開發(fā)過(guò)程中常用的工具做了一番介紹，希望對(duì)現(xiàn)有或者以后的業(yè)務(wù)開發(fā)提供幫助和借鑒。 數(shù)據(jù)庫(kù)
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