在專案迭代開發中，難免會有更新資料庫 Schema 的情況，比如新增新表、在表中增加欄位或者刪除欄位等，那麼當我對資料庫進行一系列操作後，如何快速地在其他同事的電腦上同步？如何在測試/生產伺服器上快速同步？
每次發版的時候，由於大家都可能有 sql 更改情況，這樣就會有以下痛點：
- 忘記某些 sql 修改
- 每個開發人員的 sql 的執行順序問題
- 重複更新
- 需要手動去資料庫執行指令碼
以上問題以及痛點可以通過 Flyway 工具來解決，Flyway 可以實現自動化的資料庫版本管理，並且能夠記錄資料庫版本更新記錄。
Flyway 簡介
Flyway 是獨立於資料庫的應用、管理並跟蹤資料庫變更的資料庫版本管理工具。用通俗的話講，Flyway 可以像 Git 管理不同人的程式碼那樣，管理不同人的 sql 指令碼，從而做到資料庫同步，更多的資訊可以在 Flyway 的官網上進行閱讀學習。
另外 Flyway 支援很多關聯式資料庫，具體如下所示：
下面我們在 Spring Boot 中整合 Flyway 來實現資料庫版本控制。
Spring Boot 整合 Flyway
首先建立一個 SpringBoot 專案，然後在 pom.xml 加入如下依賴整合 Flyway：
<dependency>
<groupId>org.flywaydb</groupId>
<artifactId>flyway-core</artifactId>
<version>5.2.4</version>
</dependency>
然後在 application.yml 中寫入 mysql 的配置及 Flyway 的相關配置(Flyway locations 預設讀取當前專案下的 resources/db/migration 目錄)
spring.datasource.driver-class-name=com.mysql.cj.jdbc.Driver
spring.datasource.url=jdbc:mysql://localhost:3306/test?serverTimezone=UTC
spring.datasource.username=root
spring.datasource.password=123
spring.flyway.locations=classpath:/db/migration/
接下來，在 resources/db/migration 目錄下建立需要執行的 SQL 指令碼即可。
其中，SQL 指令碼命名規範如下：
- Prefix 字首：V 代表版本遷移，U 代表撤銷遷移，R 代表可重複遷移
- Version 版本號：版本號通常
.和整陣列成 - Separator 分隔符：固定由兩個下劃線
__組成 - Description 描述：由下劃線分隔的單片語成，用於描述本次遷移的目的
- Suffix 字尾：如果是 SQL 檔案那麼固定由
.sql組成，如果是基於 Java 類則預設不需要字尾
那麼，我們按照命名規範在 resources/db/migration 目錄下，建立 V1.0__init_db.sql SQL 遷移指令碼，具體內容如下：
DROP TABLE IF EXISTS `user` ;
CREATE TABLE `user` (
`id` bigint(20) NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '主鍵',
`name` varchar(20) NOT NULL COMMENT '姓名',
`age` int(11) DEFAULT NULL COMMENT '年齡',
PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;
INSERT INTO `user` (`id`, `name`, `age`) VALUES ('1', 'wupx', '18');
最後啟動專案，執行日誌如下所示：
2020-05-07 12:41:29.126 INFO 13732 --- [ main] o.f.c.internal.license.VersionPrinter : Flyway Community Edition 5.2.4 by Boxfuse
2020-05-07 12:41:29.236 INFO 13732 --- [ main] o.f.c.internal.database.DatabaseFactory : Database: jdbc:mysql://localhost:3306/test (MySQL 5.5)
2020-05-07 12:41:29.287 INFO 13732 --- [ main] o.f.core.internal.command.DbValidate : Successfully validated 1 migration (execution time 00:00.009s)
2020-05-07 12:41:29.330 INFO 13732 --- [ main] o.f.c.i.s.JdbcTableSchemaHistory : Creating Schema History table: `test`.`flyway_schema_history`
2020-05-07 12:41:29.479 INFO 13732 --- [ main] o.f.core.internal.command.DbMigrate : Current version of schema `test`: << Empty Schema >>
2020-05-07 12:41:29.480 INFO 13732 --- [ main] o.f.core.internal.command.DbMigrate : Migrating schema `test` to version 1.0 - init db
2020-05-07 12:41:29.481 WARN 13732 --- [ main] o.f.c.i.s.DefaultSqlScriptExecutor : DB: Unknown table 'user' (SQL State: 42S02 - Error Code: 1051)
2020-05-07 12:41:29.631 INFO 13732 --- [ main] o.f.core.internal.command.DbMigrate : Successfully applied 1 migration to schema `test` (execution time 00:00.301s)
從啟動日誌中可以看出，Flyway 監測到需要執行版本指令碼來初始化資料庫，因此執行了 V1.0__init_db.sql 指令碼，從而建立了 user 表，另外還自動建立了 flyway_schema_history 表，用於記錄所有版本演化和狀態，其表結構如下(以 MySQL 為例)：
| Field | Type | Null | Key | Default |
|---|---|---|---|---|
| version_rank | int(11) | NO | MUL | NULL |
| installed_rank | int(11) | NO | MUL | NULL |
| version | varchar(50) | NO | PRI | NULL |
| description | varchar(200) | NO | NULL | |
| type | varchar(20) | NO | NULL | |
| script | varchar(1000) | NO | NULL | |
| checksum | int(11) | YES | NULL | |
| installed_by | varchar(100) | NO | NULL | |
| installed_on | timestamp | NO | CURRENT_TIMESTAMP | |
| execution_time | int(11) | NO | NULL | |
| success | tinyint(1) | NO | MUL | NULL |
查詢 flyway_schema_history 表，發現增加了一條版本號為 1.0 的，使用 V1.0__init_db.sql 遷移指令碼的記錄。
mysql> SELECT * FROM flyway_schema_history;
+----------------+---------+-------------+------+-------------------+------------+--------------+---------------------+----------------+---------+
| installed_rank | version | description | type | script | checksum | installed_by | installed_on | execution_time | success |
+----------------+---------+-------------+------+-------------------+------------+--------------+---------------------+----------------+---------+
| 1 | 1.0 | init db | SQL | V1.0__init_db.sql | 1317299633 | root | 2020-05-07 12:41:29 | 97 | 1 |
+----------------+---------+-------------+------+-------------------+------------+--------------+---------------------+----------------+---------+
再去查詢 user 表，發現 sql 指令碼中的資料也插入成功了。
mysql> SELECT * FROM user;
+----+------+-----+
| id | name | age |
+----+------+-----+
| 1 | wupx | 18 |
+----+------+-----+
接下來再次執行專案，結果如下：
2020-05-07 15:34:49.843 INFO 41880 --- [ main] o.f.c.internal.license.VersionPrinter : Flyway Community Edition 5.2.4 by Boxfuse
2020-05-07 15:34:49.981 INFO 41880 --- [ main] o.f.c.internal.database.DatabaseFactory : Database: jdbc:mysql://localhost:3306/test (MySQL 5.5)
2020-05-07 15:34:50.036 INFO 41880 --- [ main] o.f.core.internal.command.DbValidate : Successfully validated 1 migration (execution time 00:00.013s)
2020-05-07 15:34:50.043 INFO 41880 --- [ main] o.f.core.internal.command.DbMigrate : Current version of schema `test`: 1.0
2020-05-07 15:34:50.043 INFO 41880 --- [ main] o.f.core.internal.command.DbMigrate : Schema `test` is up to date. No migration necessary.
從日誌中可以看出，Flyway 發現一個遷移指令碼，也就是 V1.0__init_db.sql，經過判斷已經到達最新版本 1.0，無需執行遷移。
接下來，我們在 V1.0__init_db.sql 遷移指令碼中新增一條 INSERT 操作：INSERT INTO user (id, name, age) VALUES ('2', 'huxy', '18'); ，再次啟動專案，會報如下錯誤：
org.springframework.beans.factory.BeanCreationException: Error creating bean with name 'flywayInitializer' defined in class path resource [org/springframework/boot/autoconfigure/flyway/FlywayAutoConfiguration$FlywayConfiguration.class]: Invocation of init method failed; nested exception is org.flywaydb.core.api.FlywayException: Validate failed: Migration checksum mismatch for migration version 1.0
-> Applied to database : 1317299633
-> Resolved locally : -1582367361
這個錯誤的原因就是 Flyway 會給指令碼計算一個 checksum 儲存在資料庫中，用於在之後執行過程中對比 sql 檔案是否有變化，如果發生了變化，則會報錯，也就防止了誤修改指令碼導致發生問題。
總結
Flyway 可以有效改善資料庫版本管理方式，並且是一款 Java 開源的資料庫遷移管理工具，具有輕便小巧的特點，可以無門檻快速整合到專案中，如果專案中還未使用，不防嘗試一下，想了解更多的可以去官網檢視文件學習。
本文的完整程式碼在 https://github.com/wupeixuan/SpringBoot-Learn 的 database-version-control 目錄下。
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參考