Flyway 数据库版本管理 | 专业解决方案

前言

目前很多公司都是通过人工去维护、同步数据库脚本，但经常会遇到疏忽而遗漏的情况，同时也是非常费力耗时

比如说我们在开发环境对某个表新增了一个字段，而提交测试时却忘了提交该 SQL 脚本，导致出现 bug 而测试中断，从而影响开发、测试的工作效率

我们可以使用 Git/ SVN 等工具进行代码的版本控制，同时，数据库也有对应的版本控制工具，可以记录数据库的变化记录

Flyway 是一款开源的数据库版本管理工具，它更倾向于规约优于配置的方式。Flyway 可以独立于应用实现管理并跟踪数据库变更，支持数据库版本自动升级，并且有一套默认的规约，不需要复杂的配置，Migrations 可以写成 SQL 脚本，也可以写在 Java 代码中，不仅支持 Command Line 和 Java API，还支持 Build 构建工具和 Spring Boot 等，同时在分布式环境下能够安全可靠地升级数据库，同时也支持失败恢复等

官网首页：Homepage – Flyway (flywaydb.org)

特性

普通 SQL：纯 SQL 脚本(包括占位符替换)没有专有的 XML 格式，没有锁定

无限制：使用 Java 代码来进行一些高级数据操作

零依赖：只需运行在 Java6(及以上)和数据库所需的 JDBC 驱动

约定优于配置：迁移时，自动查找系统文件和类路径中的 SQL 文件或 Java 类

高可靠性：在集群环境下进行数据库升级是安全可靠的

云支持：完全支持 Microsoft SQL Azure, Google Cloud SQL & App Engine、Heroku Postgres 和 Amazon RDS

自动迁移：使用 Flyway 提供的 API，让应用启动和迁移同时工作

快速失败：损坏的数据库或失败的迁移可以防止应用程序启动

数据库清理：在一个数据库中删除所有的表、视图、触发器，而不是删除数据库本身

原理

当 Flyway 连接数据库中的 schema 后，会先检查是否已存在  flyway_schema_history  表，如果没有则创建。该表用于跟踪数据库的状态，如数据迁移的版本，迁移成功状态等信息

当  flyway_schema_history  存在后，Flyway 会扫描文件系统或应用中的 classpath 目录的数据迁移文件，然后根据它们的版本号进行按序迁移，如下图：

由于 flyway_schema_history 表中记录了迁移的版本号，如果文件的版本号小于或等于标记为当前版本的版本号，则忽略它们不执行

实战

数据库：MySQL 8.0

官方文档：Quickstart – API – Flyway – Product Documentation (red-gate.com)

Maven

首先新建 Maven 项目

添加依赖

        <!-- flyway -->
        <dependency>
            <groupId>org.flywaydb</groupId>
            <artifactId>flyway-core</artifactId>
            <version>5.2.4</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>mysql</groupId>
            <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
            <version>8.0.15</version>
        </dependency>

创建迁移

首先我们需要创建迁移文件 src/main/resources/db/migration

然后配置数据库迁移文件，实施第一次迁移 src/main/resources/db/migration/V1__Create_person_table.sql

注意：V1 后面是两个下划线，必须是这样的格式

create table PERSON
(
    ID   int          not null,
    NAME varchar(100) not null
);

然后配置主启动函数

public class App {
    public static void main(String[] args) {

        String url = "jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/flyway?useUnicode=true&characterEncoding=UTF-8&allowMultiQueries=true&rewriteBatchedStatements=true&useSSL=false&serverTimezone=GMT%2B8";
        String user = "root";
        String password = "111111";
        Flyway flyway = Flyway.configure().dataSource(url, user, password).load();

        // 创建 flyway_schema_history 表
//		flyway.baseline();

        // 删除 flyway_schema_history 表中失败的记录
//		flyway.repair();

        // 检查 sql 文件
//		flyway.validate();

        // 执行数据迁移
        flyway.migrate();

        // 删除当前 schema 下所有表
//		flyway.clean();

    }

}

执行程序

执行 App 程序

注：我们需要提前创建空数据库 flyway，如果 flyway 不是项目初期引入，后面会给出解决方案

然后我们可以看到现在已经创建了 flyway_schema_history 表和 PERSON 表，数据已经成功迁移到指定数据库中

现在如果系统升级，需要做数据迁移时，我们只需在 db/migration 目录下再放置新版本的 sql 文件即可

现在我们配置第二次迁移，创建文件 src/main/resources/db/migration/V2__Add_people.sql

insert into PERSON (ID, NAME)
values (1, 'Axel');
insert into PERSON (ID, NAME)
values (2, 'Mr. Foo');
insert into PERSON (ID, NAME)
values (3, 'Ms. Bar');

然后执行 App ，就可以看到如下执行成功

SpringBoot

下面整合 flyway 到 springboot

添加依赖

        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-jdbc</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>mysql</groupId>
            <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.flywaydb</groupId>
            <artifactId>flyway-core</artifactId>
        </dependency>

配置 application.yml

spring:
  datasource:
    url: jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/flyway?useUnicode=true&characterEncoding=UTF-8&allowMultiQueries=true&rewriteBatchedStatements=true&useSSL=false&serverTimezone=GMT%2B8
    username: root
    password: 111111
  flyway:
    enabled: true
    # 禁止清理数据库表
    clean-disabled: true
    # 如果数据库不是空表，需要设置成 true，否则启动报错
    baseline-on-migrate: true
    # 与 baseline-on-migrate: true 搭配使用
    baseline-version: 0
    # 不配置默认为 db/migration 目录
    locations:
      - classpath:db/migration/mysql

如果 flyway 不是项目初期引入，而是在数据库已有表的情况下引入时必须设置 baseline-on-migrate: true（此时没有配置 baseline-version: 0），设置该配置启动项目后，flyway 就会在数据库中创建 flyway_schema_history 表，并且会往该表中插入一条 version = 1 的建表记录，如果迁移数据有 V1__ 开头的文件，扫描文件会忽略该文件不执行迁移，进而可能引发其他迁移数据出错的问题

因为没有执行 V1__ 开头的文件，那么库中就不创建 PERSON 表，在迁移 V2 插入数据时就会插入失败

所以出现如上问题后，我们可以先删除flyway_schema_history  表，然后配置文件中设置  baseline-version: 0 即可，或者说修改数据迁移文件名称也是可行的

其他问题

版本问题

SpringBoot 2.4.4 集成 flyway 版本 7.1.1 （Oracle12.1.0.2 标准版可以执行，企业版不行）

SpringBoot 2.6.0 集成 flyway 版本 8.0.4 （Oracle12.1.0.2 都可以执行）

SQL 脚本命名规范

Prefix+Version+Separator+Description+Suffix

Prefix 前缀：V 代表版本迁移，U 代表撤销迁移，R 代表可重复迁移

Version 版本号：版本号通常 . 和整数组成

Separator 分隔符：固定由两个下划线 __ 组成

Description 描述：由下划线分隔的单词组成，用于描述本次迁移的目的

Suffix 后缀：如果是 SQL 文件那么固定由 .sql 组成，如果是基于 Java 类则默认不需要后缀

参考链接

• 数据库/SQL 版本管理工具选型指北：Flyway、Liquibase、Bytebase、阿里 DMS
• java – Spring Boot 集成 Flyway，数据库也能做版本控制
• Flyway 简单入门教程 – 掘金 (juejin.cn)
• SpringBoot 集成 flyway – 简书 (jianshu.com)
• Flyway 快速上手教程 – 简书 (jianshu.com)

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