如何利用FluentMigrator实现数据库迁移

FluentMigrator

Fluent Migrator是一个基于.NET的迁移框架，你可以像使用Ruby on Rails Migrations一样使用它。Fluent Migrator的最新版本是3.13版，官网地址https://github.com/fluentmigrator/fluentmigrator。 你可以使用C#编写数据库迁移类，而不需要编写任何SQL脚本。从使用方式上看，它非常像EF/EF Core的数据库迁移脚本，但是它支持的数据库类型比EF/EF Core多的多，且不受限与EF/EF Core。

支持的数据库列表

• Microsoft SQL Server 2017
• Microsoft SQL Server 2016
• Microsoft SQL Server 2014
• Microsoft SQL Server 2008
• Microsoft SQL Server 2005
• Microsoft SQL Server 2000
• Microsoft SQL Server Compact Edition
• PostgreSQL
• MySQL 4
• MySQL 5
• Oracle
• Oracle (managed ADO.NET)
• Oracle (DotConnect ADO.NET)
• Microsoft JET Engine (Access)
• SQLite
• Firebird
• Amazon Redshift
• SAP Hana
• SAP SQL Anywhere
• DB2
• DB2 iSeries

Fluent Migrator提供了5个不同的类库来支持不同的场景。

Package 描述 FluentMigrator 创建数据库所需的基础程序集 FluentMigrator.Runner 进程内执行数据库迁移所需的程序集 FluentMigrator.Console 进程外执行数据库迁移所需的程序集，它兼容.NET 4.0/4.5/.NET Core 2.0 FluentMigrator.MSBuild 兼容.NET 4.0/4.5/.NET Standard 2.0的MSBuild任务 FluentMigrator.DotNet.Cli 可执行数据库迁移的.NET Core CLI工具

入门例子

这里我们首先演示一个最简单的数据库迁移例子，为一个MySql数据库添加一个日志表。

创建控制台程序

我们使用.NET Core CLI创建一个.NET Core的命令行程序。

# 迁移脚本基础库
dotnet add package FluentMigrator

# 迁移脚本运行库
dotnet add package FluentMigrator.Runner

# 针对MySQL的迁移脚本支持库
dotnet add package FluentMigrator.Runner.MySQL

# ADO.NET针对MySQL的驱动器
dotnet add package MySQL.Data

添加第一个数据库迁移类

未了创建一个名为Log的表，这里需要创建一个数据库迁移类

• Log表中有2个字段，一个是Id字段，一个是Text字段
• Id字段是Int64类型的主键，且自增
• Text字段是字符串字段

using FluentMigrator;

namespace test
{
 [Migration(20180430121800)]
 public class AddLogTable : Migration
 {
  public override void Up()
  {
   Create.Table("Log")
    .WithColumn("Id").AsInt64().PrimaryKey().Identity()
    .WithColumn("Text").AsString();
  }

  public override void Down()
  {
   Delete.Table("Log");
  }
 }
}

运行迁移类

编写完迁移类之后，我们就可以开始运行迁移类了。

Fluent Migrator有两种运行迁移脚本的方式。

• 使用进程内执行器（推荐）
• 使用进程外执行器

使用进程内执行器

所谓的进行内执行器，其实就是借助FluentMigrator.Runner库，在程序内部手动调用IMigrationRunner接口对象的MigrateUp方法执行数据库迁移。

这里我们可以修改Program.cs文件如下。

 class Program
 {
  static void Main(string[] args)
  {
   var serviceProvider = CreateServices();

   using (var scope = serviceProvider.CreateScope())
   {
    UpdateDatabase(scope.ServiceProvider);
   }
  }

  private static IServiceProvider CreateServices()
  {
   return new ServiceCollection()
    //添加FluentMigrator基础服务
    .AddFluentMigratorCore()
    .ConfigureRunner(rb => rb
     //添加MySql 5.0支持
     .AddMySql5()
     //配置连接字符串
     .WithGlobalConnectionString("server=localhost;port=3307;Database=abc;UID=root;PWD=123456")
     //检索迁移配置
     .ScanIn(typeof(AddLogTable).Assembly).For.Migrations())
    //启用控制台日志
    .AddLogging(lb => lb.AddFluentMigratorConsole())
    //构建服务提供器
    .BuildServiceProvider(false);
  }

  private static void UpdateDatabase(IServiceProvider serviceProvider)
  {
   //初始化进程内迁移构建器
   var runner = serviceProvider.GetRequiredService<IMigrationRunner>();

   //执行迁移脚本
   runner.MigrateUp();
  }
 }

启动程序之后，迁移自动完成。

 

使用进程外执行器

如果你想使用进行外迁移执行器，这里首先需要保证你已经安装了.NET Core 2.1或以上版本的SDK, 因为你需要使用.NET Core 2.1之后新增的Global Tool功能。

这里我们可以使用命令行，添加FluentMigrator.DotNet.Cli这个工具

dotnet tool install -g FluentMigrator.DotNet.Cli

安装完成之后，我们就可以使用这个工具来做数据库迁移了

dotnet fm migrate -p mysql -c "server=localhost;port=3307;Database=abc;UID=root;PWD=123456" -a ".\bin\Debug\netcoreapp2.1\test.dll"

这个方法有3个参数， 第一个参数-p指定了数据库的类型，第二个参数-c指定了连接字符串，第三个参数-a指定了包含迁移类的程序集路径。

注意：其实这里还有第四个参数command, 可选值为down/up, 如果不指定，默认是up, 即运行所有还未运行过的数据库迁移类。

方法执行后，效果和进程内执行器的效果一致。

基本概念

在展示了一个简单示例之后，我们接下来看一下Fluent Migrator中的一些基本概念。

迁移(Migrations)

Fluent Migrator中最基础的元素是迁移类，每个迁移类都需要继承自一个名为Migration的抽象类，并实现两个抽象方法Up和Down, 顾名思义Up方法即执行当前的数据库变更，Down方法即回滚当前的数据库变更。

[Migration(1)]
public class CreateUserTable : Migration
{
 public override void Up()
 {
  Create.Table("Users");
 }

 public override void Down()
 {
  Delete.Table("Users");
 }
}

这里你可能注意到迁移类的头部，有一个Migration的特性，它的值是1， 这里其实是指定了迁移类执行的顺序，编号越小的迁移类越先执行（有一部分开发人员系统会使用当前日期的yyyyMMddHHmmss格式来标记迁移类），这个编号必须是唯一的，不能重复。

Fluent接口(Fluent Interface)

Fluent Migrator提供非常丰富的fluent api, 我们可以使用这些api来创建表，列，索引。 基本上你能用到的大部分场景它都支持。

创建表达式(Create Expression)

你可以使用它创建表达式来添加表，列，索引，外键，组织结构(schema)

Create.Table("Users")
  .WithIdColumn() 
  .WithColumn("Name").AsString().NotNullable();

注：WithIdColumn()是一个扩展方法，它等价于.WithColumn("Id").AsInt32().NotNullable().PrimaryKey().Identity();

Create.ForeignKey() 
  .FromTable("Users").ForeignColumn("CompanyId")
  .ToTable("Company").PrimaryColumn("Id");

变更表达式(Alter Expression)

用来变更已存在的表和列

Alter.Table("Bar")
  .AddColumn("SomeDate")
  .AsDateTime()
  .Nullable();

Alter.Table("Bar")
  .AlterColumn("SomeDate")
  .AsDateTime()
  .NotNullable();

Alter.Column("SomeDate")
  .OnTable("Bar")
  .AsDateTime()
  .NotNullable();

删除表达式(Delete Expression)

用来删除表，列，外键，组织结构(Schema)

Delete.Table("Users");

删除多个列(Delete Multiple Columns)

Fluent Migrator也提供了一个删除多列的语法

Delete.Column("AllowSubscription").Column("SubscriptionDate").FromTable("Users");

执行脚本(Execute Expression)

允许你执行自定义的SQL脚本或执行指定的SQL脚本文件

Execute.Script("myscript.sql");
Execute.EmbeddedScript("UpdateLegacySP.sql");
Execute.Sql("DELETE TABLE Users");

这里EmbeddedScript方法也是执行指定的SQL脚本文件，但是它的文件来源Embbed Resource中读取。如果你想使用EmbbedScript只需要将指定的SQL脚本文件的Build Action属性设置为Embbed Resource即可。

重命名表达式(Rename Expression)

允许重命名表或列

Rename.Table("Users").To("UsersNew");
Rename.Column("LastName").OnTable("Users").To("Surname");

数据操作表达式(Data Expressions)

允许对数据库数据进行新增/修改/删除操作

Insert.IntoTable("Users").Row(new { FirstName = "John", LastName = "Smith" });

Delete.FromTable("Users").AllRows(); //删除所有行
Delete.FromTable("Users").Row(new { FirstName = "John" }); //删除所有FirstName = John的数据行
Delete.FromTable("Users").IsNull("Username"); //删除所有Username为空的数据行

Update.Table("Users").Set(new { Name = "John" }).Where(new { Name = "Johnanna" });

数据库类型判断表达式(IfDatabase Expression)

允许根据数据库类型，执行不同的数据库迁移操作

IfDatabase("SqlServer", "Postgres")
  .Create.Table("Users")
  .WithIdColumn()
  .WithColumn("Name").AsString().NotNullable();

IfDatabase("Sqlite")
  .Create.Table("Users")
  .WithColumn("Id").AsInt16().PrimaryKey()
  .WithColumn("Name").AsString().NotNullable();

组织结构存在表达式(Schema.Exists Expressions)

用来判断组织结构是否已经存在，列如判断表是否存在，列是否存在等等。

if (!Schema.Table("Users").Column("FirstName").Exists())
{
  this.Create.Column("FirstName").OnTable("Users").AsAnsiString(128).Nullable();
}

配置(Profile)

Fluent Migrator还提供了一个Profile的特性，使用该配置，开发人员可以对针对的不同的环境（开发环境，测试环境，生产环境等）运行不同的脚本。

[Profile("Development")]
public class CreateDevSeedData : Migration
{
  public override void Up()
  {
    Insert.IntoTable( "User" ).Row( new
      {
        Username = "devuser1",
        DisplayName = "Dev User"
      });
  }

  public override void Down()
  {
    //empty, not using
  }
}

和EF/EF Core的脚本迁移比较

Fluent Migrator的数据库脚本迁移与EF/EF Core非常类似。

相似点：

• 当我们使用EF/EF Core做数据库迁移的时候，会在当前数据库中创建一个__EFMigrationsHistory表，并在其中保存运行过的脚本Id。
• 当我们使用Fluent Migrator做数据库迁移的时候，也会在数据库中创建一个VersionInfo表，并在其中保存运行过的脚本Id

区别:

• EF/EF Core的迁移脚本是根据EF上下文配置以及最新的ModelSnapshot自动生成的，更方便一些。Fluent Migrator的迁移脚本，都需要自己手动编写, 更灵活一些。
• EF/EF Core每次自动生成的迁移文件一个cs文件一个Design.cs文件，每个cs文件中包含了自动生成的脚本类，Design.cs里面包含了针对当前迁移类的最新ModelSnapshot, 所以重度使用EF/EF Core, 最后累计生成的Design.cs文件都会非常大。Fluent Migrator的每个迁移类都是自己编写的，只包含本次迁移的内容，所以体积更小。

总结

本篇中我描述了Fluent Migrator的一些基本用法，以及它与EF/EF Core脚本迁移的区别， 如果你不是重度EF/EF Core的使用者，可以尝试一下使用Fluent Migrator来做数据库迁移。

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