嗨！大家好，我是波罗学。本文是 Golang 三方库推荐第四篇，系列查看：Golang 三方库。
上篇文章，我讨论了数据库 schema 同步的两种方式：增量和差异。今天，推荐一个基于 Go 实现的增量同步数据库 schema 的工具库 - goose。我不知道其他人的情况，我工作的很长一段时间内，接触到的这类工具都是采用增量方式实现的。
让我们开始正文吧！
为什么选择 Goose？
首先，市场上已经存在了那么多数据库迁移工具，如 Flyway、Liquibase 和 Alembic。它们一般也都是采用增量方式管理数据库迁移。
在这众多选项中，为什么要用 Goose 呢？我觉得最主要原因就是，它简单易上手，我们能迅速掌握并开始迁移任务。
快速一览 Goose 功能特性
多数据库支持：Goose 可与多种数据库系统一起使用，包括但不限于 MySQL, PostgreSQL, SQLite, 和SQL Server。
向前和向后迁移：支持向前（up）和向后（down）迁移，不仅可以通过迁移来更新数据库结构，还可以回滚到之前的状态。
编程语言灵活性：Goose 最初是用 Go 编写的，但它支持在迁移文件中使用纯 SQL，这就拓宽了它的目标用户群体。
命令行接口：Goose 提供了一个简单的命令行接口（CLI），使执行迁移操作更简单直观。这篇文章中的演示都是基于命令接口。
版本控制：Goose 的每次迁移都会记录版本号，使数据库的版本控制变得清晰。版本号是基于时间生成的。
环境配置：Goose 本身是不支持的，我简单改造了下，，基于它写了 shell 脚本，让它支持根据不同的环境（如开发、测试、生产）配置和应用不同配置，实现不同迁移策略。
安装
安装 Goose 相当简单。首先，确保你已经安装了 Go。然后，通过下面命令安装 Goose：
$ go install github.com/pressly/goose/v3/cmd/goose@latest
这条命令会将 goose 命令安装到 GOBIN 目录下。
或者 MacOS：
$ brew install goose
到此，就顺利安装成功了。
演示案例
接下来，我将通过案例逐步演绎 Goose 的使用，基于 Goose cli 命令管理这些 SQL 脚本。
创建迁移
假设，现在要为一个项目添加一个用户表。第一步就是创建一个 SQL 迁移脚本。
迁移脚本创建，命令如下：
$ goose create create_users_table sql
2024/02/20 17:52:58 Created new file: 20240220095258_create_users_table.sql
命令的最后一个参数 sql 表示创建的 SQL 脚本，如果没有这个参数，默认创建的是 Go 脚本。
默认脚本内容：
-- +goose Up
-- +goose StatementBegin
SELECT 'up SQL query';
-- +goose StatementEnd
-- +goose Down
-- +goose StatementBegin
SELECT 'down SQL query';
-- +goose StatementEnd
这个示例脚本包含了两部分：同步（Up）和回滚（Down）。其中的 - +goose Up 标记了接下来的 SQL 语句是用于同步迁移的。而 -- +goose Down 标记了接下来的 SQL 语句是用于回滚的。
我们用创建 users 表的 SQL 替换其中的 SELECT 'up SQL query，用删除 users 表的 SQL 替换 SELECT 'down SQL query：
-- +goose Up
-- +goose StatementBegin
CREATE TABLE users (
id BIGINT NOT NULL AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
username VARCHAR(64) NOT NULL,
password CHAR(32) NOT NULL,
email VARCHAR(255) UNIQUE NOT NULL
);
-- +goose StatementEnd
-- +goose Down
-- +goose StatementBegin
DROP TABLE if EXISTS users;
-- +goose StatementEnd
我们使用 Goose 的 up 执行同步迁移操作。
$ goose mysql "root:password@/core?parseTime=true" up
2024/02/20 18:07:57 OK 20240220095258_create_users_table.sql (21.8ms)
2024/02/20 18:07:57 goose: successfully migrated database to version: 20240220095258
这条命令会应用所有未执行的迁移脚本，创建数据库 users 表结构。Goose 会跟踪每次迁移的状态，确保每个迁移只被执行一次。
如果打开数据库，查看表的创建结果，你会发现，数据库中多了一个非我们预期内的表 - goose_db_version。这个表就是 goose 用来追踪每次迁移的状态信息。
mysql> show tables;
+------------------+
| Tables_in_core |
+------------------+
| goose_db_version |
| users |
+------------------+
2 rows in set (0.01 sec)
mysql> select * from goose_db_version;
+----+----------------+------------+---------------------+
| id | version_id | is_applied | tstamp |
+----+----------------+------------+---------------------+
| 1 | 0 | 1 | 2024-02-20 10:07:57 |
| 2 | 20240220095258 | 1 | 2024-02-20 10:07:57 |
+----+----------------+------------+---------------------+
如果想回滚之前创建的表，使用命令 down 即可回滚。
$goose mysql "root:password@/core?parseTime=true" down
2024/02/20 18:21:38 OK 20240220095258_create_users_table.sql (16.7ms)
Goose 其他命令一览
Goose 其他的一些命令如下所示。当使用 Goose 进行数据库迁移时，你可以使用它们。
Commands:
up-by-one Migrate the DB up by 1
up-to VERSION Migrate the DB to a specific VERSION
down-to VERSION Roll back to a specific VERSION
redo Re-run the latest migration
reset Roll back all migrations
status Dump the migration status for the current DB
version Print the current version of the database
fix Apply sequential ordering to migrations
validate Check migration files without running them
快速一览：
- up-by-one： 逐步迁移数据库，只迁移一个版本。
- up-to VERSION： 迁移数据库到指定的版本。
- down-to VERSION： 回滚数据库到指定的版本。
- redo： 重新运行最新的迁移。
- reset： 回滚所有的迁移，删除所有已应用的迁移。
- status： 输出当前数据库迁移的状态。它会显示已生效版本和未生效版本。
- version： 打印当前数据库的版本号。
- fix： 将迁移文件转换为顺序号顺序。确保按照顺序号的执行。
- validate： 检查迁移文件的有效性，但不运行它们。
无版本控制迁移
Goose 除支持版本控制管理迁移脚本，我们还可以完全去掉版本，传递选项 --no-versioning 给命令即可。
为什么要这个能力？官方文章中提供的使用场景，如某些情况下，我们只是想插入一些数据，或者开发测试时修正一些问题，就可以通过方式处理。
.
└── schema
├── migrations
│ ├── 00001_add_users_table.sql
│ ├── 00002_add_posts_table.sql
│ └── 00003_alter_users_table.sql
└── seed
├── 00001_seed_users_table.sql
└── 00002_seed_posts_table.sql
将要版本控制的放在 migrations 目录下，而无版本控制的插入数据的脚本存放在 seed 目录。
演示命令，如下所示：
goose -dir ./schema/migrations up
goose -dir ./schema/seed -no-versioning up
管理多环境
前面的演示，总是要在命令行上指定数据库类型和连接参数才能连接真实环境数据库，即麻烦又容易出错。
$ goose mysql "root:password@/core?parseTime=true" up
好在，Goose 提供了通过环境变量配置数据库的连接信息。
# 数据库类型，如 MySQL、PostgreSQL 等
GOOSE_DRIVER=DRIVER
# 连接信息，如 MySQL root:password@/core?parseTime=true
GOOSE_DBSTRING=DBSTRING
现在就可以直接执行如 goose up、goose down 等命令。
另外，我为了让 Goose 支持多环境配置，开发了一个简单的 shell 脚本，从配置中获取环境信息，设置到这两个环境变量上。
配置的形式如下：
dev:
driver: mysql
open: user:password@/dbname?parseTime=true
test:
driver: mysql
open: user:password@/test_dbname?parseTime=true
prod:
driver: mysql
open: user:password@/prod_dbname?parseTime=true
在上面的例子中，我们定义了三个环境：dev、test 和 prod。每个环境都有自己的数据库连接字符串。
支持环境管理的命令脚本源码如下所示，我将其命名为 goosem。
#!/bin/bash
assert_installed_cmd() {
if ! command -v $1 &> /dev/null
then
echo -e "$1 could not be found. Please install $1:\n\t$2"
exit 1
fi
}
assert_installed_cmd yq "yq" "brew install yq"
assert_installed_cmd goose "goose" "brew install goose"
if [ "$#" -lt 1 ]; then
echo "Usage: $0 <environment> [goose commands]"
exit 1
fi
ENV=$1
CONFIG_FILE="dbconf.yml"
DRIVER=$(yq e ".$ENV.driver" $CONFIG_FILE)
DBSTRING=$(yq e ".$ENV.open" $CONFIG_FILE)
if [ "$DRIVER" == "null" ] || [ "$DBSTRING" == "null" ]; then
echo "Configuration for environment '$ENV' not found."
exit 1
fi
export GOOSE_ENV=$ENV
export GOOSE_DRIVER=$DRIVER
export GOOSE_DBSTRING=$DBSTRING
shift
goose "$@"
现在，我们可以通过如下命令使用 Goose 了。
goosem dev up
这个脚本里面依赖了一个 yaml 解析工具，名为 yq，要提前安装下：
$ brew install yq
现在，Goose 就有了支持多环境的能力了。非常简单。
如果你有按环境执行不同的迁移脚本的需求，可通过使用 Go 迁移脚本，在其中添加环境检查的逻辑来实现这一点。
举例来说，你可以在 Go 迁移脚本中检查是否是 prod 环境决定是否执行某部分迁移逻辑。
if os.Getenv("GOOSE_ENV") == "prod" {
// ...
}
这有个前提，你要熟悉 GO 这门编程语言。
最后
本文介绍了一个 GO 开发的基于增量实现数据结构迁移的工具 goose，还基于 shell 让它能进行多环境管理，有趣的，哈哈。本文主要是通过 SQL 脚本演示，Goose 本身也是支持 Go 脚本管理 Schema 的，灵活度更高。
下篇文章，我将介绍另一个基于差异管理数据库 schema 的工具，依然是用 Go 实现的。
