Flyway 数据库版本管理

一、Flyway简介

Flyway是一款开源的数据库迁移工具，可以管理和版本化数据库架构。通过Flyway，可以跟踪数据库的变化，并将这些变化作为版本控制的一部分。Flyway支持SQL和NoSQL数据库，并且可以与现有的开发流程无缝集成，如持续集成（CI）和持续部署（CD）。

二、Flyway主要特性

Flyway的主要特性包括：

版本化迁移（Versioned Migrations）：通过一系列的SQL脚本逐步更新数据库架构，每个迁移脚本都有一个唯一的版本号，例如V1__Initial_setup.sql。当Flyway运行时，它会检查数据库中的flyway_schema_history表，以确定哪些迁移脚本已经执行过了。如果发现有未执行的迁移脚本，Flyway将按照版本号的顺序执行它们。
回退迁移（Undo Migrations）：是指在某些情况下，可能需要将数据库回滚到一个先前的状态。Flyway并没有内置的回退机制，但它提供了基础设施，允许你在迁移脚本中定义回退逻辑。通常是通过在迁移脚本中指定一个相反的迁移脚本来实现的。例如，如果你有一个迁移脚本V2__Add_new_column.sql，你可以创建一个对应的回退脚本R2__Drop_new_column.sql，其中R2表示这是一个回退脚本。在需要回滚时，Flyway会执行相应的回退脚本，将数据库回滚到上一个稳定的状态。
可重复迁移（Repeatable Migration）：是与版本化迁移不同的另一种类型的迁移，它不依赖于版本号。这种迁移脚本通常用于那些不需要跟踪版本的变更，比如对数据库性能调优的脚本。Flyway会简单地将这些脚本视为一组独立的更改，并在每次运行时执行它们。
多数据库支持：Flyway支持多种关系型数据库，如MySQL、Oracle、PostgreSQL等，使得在不同数据库间迁移变得容易。
自动化迁移：Flyway可以在应用程序启动时自动执行迁移脚本，或者通过命令行手动执行，提高了迁移的效率和可靠性。
集成到开发流程：Flyway可以集成到持续集成（CI）和持续部署（CD）流程中，确保数据库结构随着应用程序的发展而保持同步。

三、Flyway的工作流程

Flyway的设计哲学是约定优于配置，这意味着它遵循一些预定义的规则来简化数据库迁移的过程。下面是Flyway的基本工作流程：

初始化：当你首次运行Flyway时，它会根据配置在数据库中创建一个名为flyway_schema_history的表，这个表用来记录所有的迁移活动，包括迁移的版本号、描述、执行的SQL文件名、执行时间和是否成功等信息。
扫描迁移脚本：Flyway会扫描指定的目录（通常是classpath:db/migration）以查找迁移脚本。这些脚本通常命名为V<version>__<description>.sql，其中<version>是迁移的版本号，<description>是对迁移的简短描述。
比较版本号：Flyway会比较数据库中的flyway_schema_history表记录的当前版本号与现有迁移脚本中的版本号。如果存在未执行的迁移脚本，Flyway将会执行它们。
执行迁移：对于每个需要执行的迁移脚本，Flyway会将其作为一个事务执行。如果在执行过程中出现错误，Flyway会回滚整个事务，并记录错误信息。
记录迁移结果：一旦迁移脚本执行完毕，无论是成功还是失败，Flyway都会在flyway_schema_history表中记录下迁移的结果。
重复执行：如果需要，你可以重复执行Flyway的迁移过程，以应用新的迁移脚本。Flyway会识别哪些迁移已经被执行过，并跳过它们。

四、与SpringBoot项目整合

4.1 添加依赖

到项目的pom文件中添加Flyway的依赖包。

<dependency>
    <groupId>org.flywaydb</groupId>
    <artifactId>flyway-mysql</artifactId>
    <version>8.5.13</version>
</dependency>

4.2 修改配置

到项目的application.yaml文件中添加Flyway的配置信息。

sping:
  flyway:
    #是否开启flyway，默认true
    enabled: true
    #当迁移时发现目标schema非空，而且没有元数据的表时，（即迭代中项目应为true）是否自动执行基准迁移，默认false.
    baseline-on-migrate: true
    # 是否允许无序运行迁移, 默认false，建议开发环境开启，生成环境关闭
    out-of-order: false
    #设定SQL脚本的目录,可以配置多个，比如为classpath:db/migration,filesystem:/sql-migrations,默认classpath:db/migration
    locations:
      - classpath:db/migration

常用配置项如下：

spring.flyway.enabled: 是否启用Flyway，默认为true。
spring.flyway.table: Flyway元数据表的名称，默认为flyway_schema_history。
spring.flyway.encoding: 迁移脚本文件的编码，默认为UTF-8。
spring.flyway.validate-on-migrate: 迁移时是否进行验证，默认为true。
spring.flyway.check-location: 是否检查迁移脚本的位置是否存在，默认为true。
spring.flyway.clean-disabled: 是否禁用Flyway的clean操作，默认为false。
spring.flyway.baseline-on-migrate: 当迁移时发现目标schema非空，并且没有元数据的表时，是否自动执行基准迁移，默认为false。
spring.flyway.baseline-version: 开始执行基准迁移时对现有schema的版本打标签，默认为1。
spring.flyway.locations: 迁移脚本的位置，默认为classpath:db/migration。
spring.flyway.sql-migration-prefix: 迁移文件的前缀，默认为V。
spring.flyway.sql-migration-suffix: 迁移脚本的后缀，默认为.sql。
spring.flyway.out-of-order: 是否允许无序的迁移，默认为false。
spring.flyway.schemas: 需要Flyway迁移的schema，默认为连接默认的schema。

4.3 编写sql脚本文件

sql脚本文件名称要符合flyway规范，命名规则如下：

版本迁移脚本（Versioned Migrations）：脚本文件名的前缀通常是V，后跟版本号（版本号之间可以用点.或下划线_分隔），版本号后面是__双下划线的分隔符，分隔符后面是文件描述，最后是文件后缀名。例如：V1__Initial_Setup.sql、V1.1.2__Initial_Setup.sql、V1.1.2_1__Initial_Setup.sql。
回退迁移（Undo Migrations）：脚本文件名的前缀为U，前缀后面部分与版本迁移脚本的文件名相同。例如：U1__Initial_Setup.sql、U1.1.2__Initial_Setup.sql、U1.1.2_1__Initial_Setup.sql。
可重复迁移脚本（Repeatable Migrations）：脚本文件名的前缀是R，由于不依赖版本号，所以后面可以直接跟分隔符和脚本名称。例如R__truncate_user_dml.sql。

在这里插入图片描述
默认情况下sql脚本文件都放在src\main\resources\db\migration下：

4.4 启动项目自动完成脚跟更新

项目启动日志中打印出Flyway 的脚本执行信息如下：
在这里插入图片描述

五、错误总结

Spring Boot版本是2.5.12，MySQL用的是8.2。

Unsupported Database: MySQL 8.2
这个问题是由于开始用的Flyway 依赖是flyway-core的8.5.13版本，后面换成flyway-mysql的8.5.13版本解决问题。
Validate failed: Migrations have failed validation
（1）Either revert the changes to the migration, or run repair to update the schema history.
这个问题是由于脚本已经被migration 过了，后面又对这个脚本做了修改所导致的。所以已经被migration 过脚本文件一定不要再去修改，实在要改的话重新写个脚本文件去修改。这里解决问题是删掉flyway_schema_history表中之前执行过的记录，这样重新再启动的时候Flyway 校验这个脚本时找不到之前执行过的记录，就会认为这是个全新的脚本不会与之前执行过的脚本有冲突，才会再次执行这个脚本。其实这样改还不是很好，因为这个脚本的的确确已经执行过一次，如果这个脚本是个添加一条记录的语句，你后面只是在这个语句中多加了个字段，然后再次去执行，那结果就是再新增一条类似的数据，而我们的本意其实只是想改动之前的数据，所以如果不小心改动了之前已经migration 过的脚本，最好连同这个脚本执行过的sql记录也一起删掉。
（2）Please remove any half-completed changes then run repair to fix the schema history.
这个问题是由于在项目启动时Flyway 执行脚本出错，但是flyway_schema_history表中已经记录了这次脚本的migration失败的操作，当你修改完脚本后再次启动项目时，发现flyway_schema_history表中有过这个脚本的migration操作，从而导致校验不通过。这种情况只需要把flyway_schema_history表中这个脚本之前失败的记录删除重启项目就可以，因为之前执行该脚本时，该脚本的sql报错并没有对数据库进行实际的操作，所以也就不用去数据库删除之前这个脚本操作产生的实际数据了。
Flyway failed to initialize: none of the following migration scripts locations could be found
这个问题是由于没找到sql脚本文件，可能是设置指定存放sql脚本的目录出错或者目录中压根没有脚本文件。我这个是没有脚本文件，项目启动时报的错，随便添加个空的脚本文件后就能正常启动了。