如何在生產(chǎn)環(huán)境下用好EFCore
在生產(chǎn)中運用EFCore的模式實戰(zhàn)
這是使用EF Core遷移數(shù)據(jù)庫的系列文章中的第二篇。本文著眼于將遷移應(yīng)用于數(shù)據(jù)庫，并從第1部分開始，該部分介紹了如何創(chuàng)建遷移腳本。如果您還沒有閱讀第1部分，那么本文的某些部分將毫無意義，因此這里是第1部分的快速回顧。
可以將兩種類型的遷移應(yīng)用于數(shù)據(jù)庫：
- 添加新的表，列等，稱為不間斷的更改(簡單)。
- 更改列/表并需要復(fù)制數(shù)據(jù)，這稱為重大更改(困難)。
- 將遷移應(yīng)用于數(shù)據(jù)庫的主要方法有兩種
- 使用EF Core遷移功能
- 使用EF Core創(chuàng)建遷移，然后手動修改遷移。
- 使用第三方遷移構(gòu)建器在C#中編寫遷移。
- 使用SQL數(shù)據(jù)庫比較工具比較數(shù)據(jù)庫并輸出SQL更改腳本。
- 通過復(fù)制EF Core的SQL編寫自己的SQL遷移腳本。
因此，既然您現(xiàn)在知道如何創(chuàng)建遷移腳本，那么我將研究可以將遷移應(yīng)用于生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫的不同方式，以及這些方式所具有的利弊。
TL; DR –內(nèi)容摘要
注意：單擊鏈接可直接轉(zhuǎn)到涵蓋該點的部分。
- 您具有影響遷移方法可以使用的應(yīng)用程序的類型。?您必須考慮可能發(fā)生的錯誤并制定計劃。?有四種方法可以將遷移應(yīng)用于數(shù)據(jù)庫
- 在啟動時調(diào)用context.Database.Migrate()Very Easy，但是存在一些嚴(yán)重的問題，限制了它的實用性。
- 通過控制臺應(yīng)用程序調(diào)用context.Database.Migrate()-Easy，并且效果很好，尤其是在部署管道中
- 將EF Core遷移輸出為SQL腳本并在目標(biāo)數(shù)據(jù)庫上執(zhí)行該腳本 -Hard，但是卻能提供很好的控制。
- 使用數(shù)據(jù)庫遷移應(yīng)用程序工具來應(yīng)用您自己的SQL腳本 -Hard，但是您卻可以很好地控制。
- 應(yīng)用遷移的三個不同級別。
- 在遷移數(shù)據(jù)庫時停止應(yīng)用程序是最安全的選擇，但并非總是可能的。
- 在應(yīng)用程序運行時，可以將某些(但不是全部)不間斷的更改應(yīng)用于數(shù)據(jù)庫。
- 對于連續(xù)服務(wù)應(yīng)用程序(7*24小時運行的服務(wù))，要應(yīng)用重大更改需要五個步驟。
場景分析–您的產(chǎn)品是哪種應(yīng)用程序?
在第1部分中，我們著重于創(chuàng)建“有效”的遷移，以及遷移是不間斷的變更還是重大變更(請參閱本文開頭的快速定義，或第1部分中的此鏈接。
現(xiàn)在，我們正在考慮將遷移應(yīng)用于數(shù)據(jù)庫，但是我們擁有的選項取決于正在訪問數(shù)據(jù)庫的一個或多個應(yīng)用程序。這是您需要考慮的問題。
1.是只有一個應(yīng)用程序訪問該數(shù)據(jù)庫，還是您的應(yīng)用程序是橫向擴展的Web應(yīng)用程序，即，同時運行多個版本的應(yīng)用程序。如果您的應(yīng)用程序是橫向擴展，則將刪除其中一個選項。2.您可以在將遷移應(yīng)用到數(shù)據(jù)庫時停止應(yīng)用程序，還是您的應(yīng)用程序提供7*24小時連續(xù)服務(wù)?在應(yīng)用重大變更方面，更新連續(xù)服務(wù)應(yīng)用程序會帶來一些挑戰(zhàn)。
在遷移生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫時，有點偏執(zhí)是可以的。
正如我在第1部分末尾所說的那樣-當(dāng)您將遷移應(yīng)用于生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫時，最恐怖的部分到來了。更改包含關(guān)鍵業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)需求(需求!)的數(shù)據(jù)庫，請仔細(xì)計劃和測試。您需要考慮如果(何時!)遷移因錯誤而失敗時該怎么辦。
在考慮應(yīng)用遷移的不同方法時，您應(yīng)該腦海中浮現(xiàn)“如果有錯誤會發(fā)生什么?”。這可能會促使您采用更復(fù)雜的遷移方法，因為它更易于測試或還原。我不能為您提供規(guī)則或建議，因為每個系統(tǒng)都不同，但是對故障有點偏執(zhí)并不是一件壞事。我應(yīng)該讓您構(gòu)建一個更健壯的用于遷移應(yīng)用程序及其數(shù)據(jù)庫的系統(tǒng)。
第2部分：如何將遷移應(yīng)用于數(shù)據(jù)庫。
下面的列表提供了將遷移應(yīng)用于數(shù)據(jù)庫的不同方法。我列出了EF Core案例的三個選項：第一個是最簡單的，但是它有其他兩個選項所沒有的限制。SQL遷移沒有實際限制，但確實需要數(shù)據(jù)庫遷移應(yīng)用程序工具才能以正確的順序應(yīng)用SQL腳本。
這是您可以應(yīng)用遷移的方法列表。
1.EFCore遷移
- 在啟動時調(diào)用context.Database.Migrate()
- 通過控制臺應(yīng)用程序或管理命令調(diào)用context.Database.Migrate()
- 將遷移輸出作為SQL腳本輸出，然后在目標(biāo)數(shù)據(jù)庫上執(zhí)行該腳本。
2.SQL遷移
使用數(shù)據(jù)庫遷移應(yīng)用程序工具。
最后，如何應(yīng)用遷移取決于遷移類型(中斷或不中斷)和要更新的應(yīng)用程序類型(單個應(yīng)用程序，并行運行的多個應(yīng)用程序或必須停止的應(yīng)用程序)。這是所有這些排列的圖表。
外部的深藍(lán)色表示可以在所有情況下都應(yīng)用SQL遷移，而內(nèi)部較淺的方框表示可以在其中添加不同類型的EF Core遷移。以下是有關(guān)該圖的一些澄清說明：
- 該圖顯示了標(biāo)準(zhǔn)EF遷移和手工修改的EF遷移，但是當(dāng)我談?wù)搼?yīng)用遷移時，兩者之間沒有區(qū)別-我們很簡單地應(yīng)用EF Core遷移。?圖中的“五個階段的應(yīng)用程序更新”紅色框表示您需要對無法停止的應(yīng)用程序進(jìn)行重大更改所需要的復(fù)雜階段。我將在文章末尾介紹。
現(xiàn)在，我將詳細(xì)介紹應(yīng)用遷移的每種方式。
1a。在啟動時調(diào)用context.Database.Migrate()
到目前為止，這是應(yīng)用遷移的最簡單方法，但是它有一個很大的局限性–您不應(yīng)同時運行Migrate方法的多個實例。如果橫向擴展Web應(yīng)用程序，則可能會發(fā)生這種情況。引用安德魯·洛克(Andrew Lock)的話：“
我們不能保證這會給您帶來麻煩，但是除非您非常謹(jǐn)慎地確保冪等更新和錯誤處理，否則您很可能會陷入困境
” –請參閱他的帖子的這一部分“ 在ASP.NET Core中的應(yīng)用啟動時運行異步任務(wù)[1] ”。
| 好處 | ·相對容易實現(xiàn)（請參閱提示） ·確保在應(yīng)用程序運行之前數(shù)據(jù)庫是最新的。 |
| 壞處 | ·不得并行運行兩個或多個Migrate方法。·如果遷移有錯誤，則您的應(yīng)用程序?qū)⒉豢捎谩?middot;難以診斷啟動錯誤 |
| 局限性 | 不適用于連續(xù)服務(wù)系統(tǒng) |
| 提示 | 我非常喜歡Andrew Lock的文章中的在啟動時運行遷移的選項[2]。我在一些使用內(nèi)存數(shù)據(jù)庫的演示系統(tǒng)中使用了類似的方法，這些數(shù)據(jù)庫需要初始化（請參見本示例[3]） |
| 我的建議 | 如果您正在運行單個Web應(yīng)用程序或類似的Web應(yīng)用程序，并且可以在沒有人使用它的情況下更新系統(tǒng)，那么這可能對您有用。我沒有像我使用的許多系統(tǒng)那樣使用橫向擴展。 |
1b。通過控制臺應(yīng)用程序或管理命令調(diào)用context.Database.Migrate()
如果您不能并行運行多個Migrate方法，那么確保此方法的一種方法是在設(shè)計為僅執(zhí)行Migrate方法的獨立應(yīng)用程序內(nèi)調(diào)用Migrate方法。您可以在主Web應(yīng)用程序解決方案中添加一個控制臺應(yīng)用程序項目，該項目可以訪問DbContext并可以調(diào)用Migrate。您既可以自己運行它，也可以讓您的部署系統(tǒng)運行它(EF6.x用戶注意–這等效于運行Migrate.exe，但其中已編譯應(yīng)用程序dll)。
| 好處 | ·它適用于所有情況。·與部署系統(tǒng)配合良好。 |
| 壞處 | 還有更多工作。 |
| 局限性 | –無–，但請注意持續(xù)進(jìn)行的五階段應(yīng)用程序更新 |
| 提示 | 如果您的控制臺應(yīng)用程序使用連接字符串來定義要將遷移應(yīng)用到哪個數(shù)據(jù)庫，那么它將更易于在部署管道中使用。 |
| 我的建議 | 如果您具有部署管道，那么這是一個不錯的選擇，因為您可以在部署過程中執(zhí)行控制臺應(yīng)用程序。如果您是手動應(yīng)用遷移，則有命令Update-Database。 |
1c。將EF Core遷移轉(zhuǎn)換為腳本并將其應(yīng)用于數(shù)據(jù)庫
通過使用腳本遷移命令EF Core會將特定的遷移或默認(rèn)情況下的所有遷移轉(zhuǎn)換為SQL腳本。然后，您可以使用可以在要更新的特定數(shù)據(jù)庫上執(zhí)行SQL的方法來應(yīng)用此方法。您可以在SQL Server Management Studio中手動執(zhí)行SQL ，但是通常您的發(fā)布管道中有一些內(nèi)容可以在適當(dāng)?shù)臅r間執(zhí)行。
| 好處 | ·它適用于所有情況。·與可以使用SQL腳本的部署系統(tǒng)一起很好地工作。·您可以在運行SQL之前先查看它，看看它是否正常。 |
| 壞處 | ·比控制臺應(yīng)用程序（1b）更多的工作 ·您需要一些應(yīng)用程序?qū)⒛_本應(yīng)用于正確的數(shù)據(jù)庫。 |
| 局限性 | –無–，但請注意持續(xù)進(jìn)行的五階段應(yīng)用程序更新 |
| 提示 | SQL包含用于更新遷移歷史記錄的代碼，但是您必須在Script-Migration命令中包括idempotent選項，以獲取阻止兩次應(yīng)用遷移的檢查。 |
| 我的建議 | 如果您想使用EF Core的Migrate方法，那么我建議您使用控制臺應(yīng)用程序1b。它與使用腳本一樣安全，并且執(zhí)行相同的工作。但是，如果您的管道已經(jīng)可以使用SQL更改腳本，那么這非常適合您。 |
2a。使用遷移工具應(yīng)用SQL腳本
如果創(chuàng)建了一系列SQL遷移腳本，則需要以下步驟：a)以正確的順序應(yīng)用它們，b)僅應(yīng)用一次。EF Core的遷移包含執(zhí)行“正確順序”和“僅一次”規(guī)則的代碼，但是當(dāng)我們編寫自己的遷移腳本時，我們需要一個可以提供這些功能的工具。
我和其他許多人使用了一個名為DbUp的開源庫，該庫提供了這些功能(以及更多功能)，還支持多種數(shù)據(jù)庫類型。我按字母順序排列遷移腳本，例如“ Script0001 –初始遷移”，“ Script0002 –添加種子數(shù)據(jù)”以供DbUp應(yīng)用。就像EF Core遷移一樣，DbUp使用一個表來列出哪些遷移已應(yīng)用到數(shù)據(jù)庫，并且僅在該表中沒有遷移時才應(yīng)用。
還可以使用其他遷移工具，例如Octopus Deploy和各種RedGate工具(但我沒有使用過它們，因此請檢查它們是否具有正確的功能)。
| 好處 | ·它適用于所有情況。與部署系統(tǒng)配合良好。 |
| 壞處 | ·您必須管理腳本。 |
| 局限性 | –無–，但請注意持續(xù)進(jìn)行五階段應(yīng)用程序更新 |
| *
提示 * （適用于DbUp） |
·我制作了一個控制臺應(yīng)用程序，該應(yīng)用程序接受連接字符串，然后運行DbUp，因此可以在部署管道中使用它。·為了進(jìn)行測試，我使運行DbUp的方法在“僅以調(diào)試模式運行”單元測試中可用于我的單元測試程序集，該方法使用我的CompareEfSql工具正確遷移了本地數(shù)據(jù)庫（請參閱本系列第1部分中有關(guān)測試遷移的部分。 |
| 我的建議 | 使用EF Core的項目上使用這種方法。 |
應(yīng)用程序和應(yīng)用程序遷移
將遷移應(yīng)用于數(shù)據(jù)庫時，可以停止應(yīng)用程序，或者在某些情況下可以在遷移運行時應(yīng)用遷移。在本節(jié)中，我將介紹為您提供的不同選項。
1.在遷移數(shù)據(jù)庫時停止應(yīng)用程序
這是最安全的選項，可與重大更改和不中斷更改一起使用，但是您的用戶和您的業(yè)務(wù)可能并不那么滿意。我稱其為“維護站點”。在“站點關(guān)閉”方法中，您不想在用戶輸入數(shù)據(jù)或完成訂單時停止應(yīng)用程序。這就是您或您的公司獲得不良聲譽的方式。
我早在2015年就遇到了這個問題，并且我創(chuàng)建了一種方法來警告人們該網(wǎng)站將要關(guān)閉，然后停止除管理員以外的所有人員訪問該應(yīng)用程序。我之所以選擇這種方法，是因為對于正在使用的Web應(yīng)用程序，此方法比支持破壞性更改同時保持Web應(yīng)用程序運行的開銷要小(我將在稍后介紹對連續(xù)服務(wù)應(yīng)用程序進(jìn)行中斷)。通常在周末和晚上，您可能會遇到所使用服務(wù)的“此站點已關(guān)閉維護”。
注意：我寫了一篇名為“ 如何使ASP.NET MVC網(wǎng)站“為了維護而停機 ””的文章，您可能希望看一下-該代碼是針對ASP.NET MVC5的，因此需要一些工作才能使其正常工作。.NET Core，但該想法仍然有效。
在應(yīng)用程序運行時應(yīng)用不間斷的遷移
從理論上講，通過不間斷的更改，您可以在舊應(yīng)用程序運行時將其應(yīng)用于數(shù)據(jù)庫，但是有些問題可能會讓您失望。例如，如果您添加了一個沒有SQL默認(rèn)值且不知道該新列的舊軟件的新的非空列，并嘗試插入新行，則您會收到一條SQL錯誤，因為舊軟件沒有提供了非空列的值。
但是，如果您知道不間斷的遷移沒有問題，那么在舊應(yīng)用程序運行時應(yīng)用遷移將為您的用戶提供連續(xù)的服務(wù)。有多種方法可以執(zhí)行此操作，具體取決于您選擇了哪種遷移應(yīng)用程序方法，想到的就是Azure的暫存槽(已經(jīng)存在了很長時間)和更新的Azure Pipelines。
將重大更改應(yīng)用于連續(xù)運行的應(yīng)用程序：五階段的應(yīng)用程序更新。
最困難的工作是對不斷運行的應(yīng)用程序進(jìn)行重大更改。在顯示不同方法的圖表中，右上方會顯示一個名為“五階段應(yīng)用程序更新”的紅色框。該名稱來自以下事實：您需要分階段遷移，通常為五個階段，如下圖所示。
注意：安德魯·洛克(Andrew Lock)稱贊我在上一節(jié)中描述的“添加不可為空的列”問題可以分三個階段處理：a)添加新列但可為空，b)部署已知該列的新軟件，以及c)將列更改為不可為空。
這是我的《EFCore》一書的第11.5.3節(jié)中的圖表，該圖顯示了添加重大更改所需的五個階段，這些更改將現(xiàn)有的CustomerAndAddress表分為兩個表，Customers和Addresses。
如您所見，這樣的更新創(chuàng)建起來很復(fù)雜，應(yīng)用起來也很復(fù)雜，但這就是運行連續(xù)系統(tǒng)的成本。這五個階段沒有任何真正的替代方案，除了您永遠(yuǎn)不要對連續(xù)運行的系統(tǒng)應(yīng)用重大更改(我聽說有人說這是他們的方法)。
注意：我在我的書“ Entity Framework Core in Action[4] ”的11.5.3節(jié)中介紹了持續(xù)的，五個階段的應(yīng)用程序更新，您還可以在Neil Ford的“ Building Evolutionary Architectures ” 一書的第5章中找到有關(guān)此內(nèi)容的內(nèi)容。等。
結(jié)論
如果數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)和服務(wù)的可用性對組織很重要，那么您必須認(rèn)真對待數(shù)據(jù)庫遷移。在第1部分中，我介紹了創(chuàng)建遷移腳本的不同方法，并且本文介紹了如何將這些遷移應(yīng)用于生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫。本系列文章的目的是為您提供各種選擇，以及它們的優(yōu)缺點，以便您可以就如何處理遷移做出明智的決定。
就像我在第一篇文章中所說的那樣，我與EF遷移的第一個磨合是使用EF6。我非常了解EF6，并且寫過《 Entity Framework Core in Action》一書，[5]我對EF Core的了解甚至更好。圍繞遷移從EF6到EF Core的變化代表了EF Core中整個方法的變化。
EF6進(jìn)行了很多“魔法”操作，使其更易于使用- 啟動時自動遷移就是其中之一。問題是，當(dāng)EF6的“魔法”效果不佳時，很難對其進(jìn)行梳理。EF Core的遷移方法是由您決定如何在何處以及如何使用它-沒有自動的“魔法”。EF Core遷移的許多其他小變化來自于聆聽EF4到6的用戶。
因此，在生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫上的遷移令人恐懼。我已經(jīng)為您提供了一些有關(guān)選項的見解，但這僅是更改生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫的最低要求。需要根據(jù)需要添加備份，策略，產(chǎn)品前測試和部署管道，以構(gòu)建可靠的系統(tǒng)。
祝你能享受編碼的快樂!
References
[1] 在ASP.NET Core中的應(yīng)用啟動時運行異步任務(wù): https://andrewlock.net/running-async-tasks-on-app-startup-in-asp-net-core-part-1/
[2] 選項: https://andrewlock.net/running-async-tasks-on-app-startup-in-asp-net-core-part-1/#4-manually-running-tasks-in-program-cs
[3] 本示例: https://github.com/JonPSmith/EfCore.GenericServices/blob/master/RazorPageApp/Program.cs
[4] Entity Framework Core in Action: http://bit.ly/2m8KRAZ
[5] ，: http://bit.ly/2m8KRAZ
原文鏈接：https://www.thereformedprogrammer.net/handling-entity-framework-core-database-migrations-in-production-part-2/
作者：Jon P Smith
