Spring Boot 集成 Flyway 实现数据库版本控制
在项目迭代开发中，难免会有更新数据库 Schema 的情况，比如添加新表、在表中增加字段或者删除字段等，那么当我对数据库进行一系列操作后，如何快速地在其他同事的电脑上同步？如何在测试/生产服务器上快速同步？
每次发版的时候，由于大家都可能有 sql 更改情况，这样就会有以下痛点：
- 忘记某些 sql 修改
- 每个开发人员的 sql 的执行顺序问题
- 重复更新
- 需要手动去数据库执行脚本
以上问题以及痛点可以通过 Flyway 工具来解决，Flyway 可以实现自动化的数据库版本管理，并且能够记录数据库版本更新记录。
Flyway 简介
Flyway 是独立于数据库的应用、管理并跟踪数据库变更的数据库版本管理工具。用通俗的话讲，Flyway 可以像 Git 管理不同人的代码那样，管理不同人的 sql 脚本，从而做到数据库同步，更多的信息可以在 Flyway 的官网上进行阅读学习。
另外 Flyway 支持很多关系数据库，具体如下所示：
下面我们在 Spring Boot 中集成 Flyway 来实现数据库版本控制。
Spring Boot 集成 Flyway
首先创建一个 SpringBoot 项目，然后在 pom.xml 加入如下依赖集成 Flyway：
<dependency>
<groupId>org.flywaydb</groupId>
<artifactId>flyway-core</artifactId>
<version>5.2.4</version>
</dependency>
然后在 application.yml 中写入 mysql 的配置及 Flyway 的相关配置(Flyway locations 默认读取当前项目下的 resources/db/migration 目录)
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/
接下来，在 resources/db/migration 目录下创建需要执行的 SQL 脚本即可。
其中，SQL 脚本命名规范如下：
- 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
那么，我们按照命名规范在 resources/db/migration 目录下，创建 V1.0__init_db.sql SQL 迁移脚本，具体内容如下：
DROP TABLE IF EXISTS `user` ;
CREATE TABLE `user` (
`id` bigint(20) NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '主键',
`name` varchar(20) NOT NULL COMMENT '姓名',
`age` int(11) DEFAULT NULL COMMENT '年龄',
PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;
INSERT INTO `user` (`id`, `name`, `age`) VALUES ('1', 'wupx', '18');
最后启动项目，执行日志如下所示：
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)
从启动日志中可以看出，Flyway 监测到需要运行版本脚本来初始化数据库，因此执行了 V1.0__init_db.sql 脚本，从而创建了 user 表，另外还自动创建了 flyway_schema_history 表，用于记录所有版本演化和状态，其表结构如下(以 MySQL 为例)：
| 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 |
查询 flyway_schema_history 表，发现增加了一条版本号为 1.0 的，使用 V1.0__init_db.sql 迁移脚本的记录。
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 |
+----------------+---------+-------------+------+-------------------+------------+--------------+---------------------+----------------+---------+
再去查询 user 表，发现 sql 脚本中的数据也插入成功了。
mysql> SELECT * FROM user;
+----+------+-----+
| id | name | age |
+----+------+-----+
| 1 | wupx | 18 |
+----+------+-----+
接下来再次运行项目，结果如下：
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.
从日志中可以看出，Flyway 发现一个迁移脚本，也就是 V1.0__init_db.sql，经过判断已经到达最新版本 1.0，无需执行迁移。
接下来，我们在 V1.0__init_db.sql 迁移脚本中添加一条 INSERT 操作：INSERT INTO user (id, name, age) VALUES ('2', 'huxy', '18'); ，再次启动项目，会报如下错误：
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
这个错误的原因就是 Flyway 会给脚本计算一个 checksum 保存在数据库中，用于在之后运行过程中对比 sql 文件是否有变化，如果发生了变化，则会报错，也就防止了误修改脚本导致发生问题。
总结
Flyway 可以有效改善数据库版本管理方式，并且是一款 Java 开源的数据库迁移管理工具，具有轻便小巧的特点，可以无门槛快速集成到项目中，如果项目中还未使用，不防尝试一下，想了解更多的可以去官网查看文档学习。
本文的完整代码在 https://github.com/wupeixuan/SpringBoot-Learn 的 database-version-control 目录下。
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参考
