Ruby on rails 实战圣经：数据库迁移 - Migrations

Programmingtoday is a race between software engineers striving to build bigger and betteridiot-proof programs, and the Universe trying to produce bigger and betteridiots. So far, the Universe is winning. - Rick Cook

Migrations（数据库迁移）可以让你用 Ruby 程序来修改数据库结构。相较于直接进数据库系统使用 SQL 修改结构(例如使用 phpMyAdmin 工具来修改)，使用 Migrations 可以让我们有记录地进行数据库修改，每次变更就是一笔 Migration 记录。在没有 Migration 之前，如果你手动修改了数据库，那么你就必须通知其他开发者也进行一样的修改步骤。另外，在正式布署的服务器上，你也必须追踪并执行同样的变更才行。而这些步骤如果没有记录下来，就很容易出错。

Migrations 会自动追踪哪些变更已经执行过了、那些还没有，你只要新增 Migration 档案，然后执行 rake db:migrate 就搞定了。它会自己搞清楚该跑哪些 migrations，如此所有的开发者和正式布署的服务器上，就可以轻易的同步最新的数据库结构。另外一个优点是： Migration 是独立于数据库系统的，所以你不需要烦恼各种数据库系统的语法差异，像是不同型态之类的。当然，如果要针对某个特定数据库系统撰写专属功能的话，还是可以透过直接写 SQL 的方式。

新增一个 Migration 档案

执行以下指令，就会在db/migrate/ 目录下产生如20110203070100_migration_name.rb 的档案

rails g migration migration_name

注意到在 migration_name.rb 前面有着如 YYYYMMDDHHMMSS的时序前置，用来表明执行的顺序。在早先的 Rails 版本中，是使用编号 1,2,3 来指名执行的顺序，但是如果有不同分支多人开发就可能会有重复的编号，因此在 Rails 2.1 之后的版本改采用时间戳章，让 Rails 能够应付多人开发的状况。

migration_name 常见的命名方式有Add欄位名To表格名或是Remove欄位名From表格名，不过这没有一定，能描述目的即可。

让我们打开这个档案看看：

class MigrationName < ActiveRecord::Migration

  def up

  end

  def down

  end

end

在这个类别中，包含了两个类别方法分别是up 和 down。其中 up 会在执行这个 migration 时执行，反之 down 会在滚回(Roll back)这个 Migration 时执行。例如，我们在 up 时新增一个数据库表格(table)，那么就可以在 down 的时候把这个table删除。

Migration 可用的方法

在up或down方法里，我们有以下方法可以使用：

对数据表做修改:

• create_table(name,options) 新增数据表

• drop_table(name)移除数据表

• rename_table(old_name,new_name) 修改数据表名称

• change_table修改数据表字段

个别修改数据表字段:

• add_column(table,column, type, options) 新增一个字段

• rename_column(table,old_column_name, new_column_name) 修改域名

• change_column(table,column, type, options) 修改字段的型态(type)

• remove_column(table, column) 移除字段

新增、移除索引:

• add_index(table,columns, options) 新增索引

• remove_index(table,index) 移除索引

  记得将所有外部键 foreign key 加上索引

新增和移除 Table

执行 rails g model 时，Rails就会顺便新增对应的 Migration 档案。以上一章产生的categoriesmigration为例：

class CreateCategories < ActiveRecord::Migration

    def change

        create_table :categories do |t|

          t.string :name

          t.integer :position

          t.timestamps

        end

        add_column :events, :category_id, :integer

        add_index :events, :category_id

    end

end

其中的 timestamps 会建立叫做 created_at 和 updated_at 的时间字段，这是Rails的常用惯例。它会自动设成数据新增的时间以及会后更新时间。

疑，这里怎么不是用up和down方法? Rails 3.1 版新增了change方法可以很聪明的自动处理大部分down的情况，上述情况的down就是移除catrgories数据表和移除events的category_id字段，因此就不需要分别写up和down了。如果Rails无法判断，会在跑rake db:migrate时提醒你不能用change，需要分开写up和down。

修改 Table

我们来试着新增一个字段吧：

rails g migration add_description_to_categories

打开db/migrate/20110411163049_add_description_to_categories.rb

class AddDescriptionToCategories < ActiveRecord::Migration

  def change

    add_column :categories, :description, :text

  end

end

完成后，执行bundleexec rake db:migrate便会实际在数据库新增这个字段。

数据库的字段定义

为了能够让不同数据库通用，以下是Migration中的数据型态与实际数据库使用的型态对照：

Rails中的型态	说明	MySQL	Postgres	SQLite3
:string	有限长度字符串	varchar(255)	character varying(255)	varchar(255)
:text	不限长度文字	text	text	text
:integer	整数	int(4)	integer	integer
:float	浮点数	float	float	float
:decimal	十进制数	decimal	decimal	decimal
:datetime	日期时间	datetime	timestamp	datetime
:timestamp	时间戳章	datetime	timestamp	datetime
:time	时间	time	time	datetime
:date	日期	date	date	date
:binary	二进制	blob	bytea	blob
:boolean	布尔值	tinyint	boolean	boolean
:references	用来参照到其他Table的外部键	int(4)	integer	integer

另外，字段也还有一些参数可以设定：

• :null是否允许NULL，默认是允许

• :default默认值

• :limit用于string、text、integer、binary指定最大值

例如：

create_table :events do |t|

    t.string :name, :null => false, :limit => 60, :default => "N/A"

    t.references :category # 等同於 t.integer :category_id

end

参考数据：ActiveRecord::ConnectionAdapters::TableDefinition

域名惯例

我们已经介绍过了 timestamps方法会自动新增两个时间字段，Rails 还保留了几个名称作为惯例之用：

域名	用途
id	默认的主键域名
{tablename}_id	默认的外部键域名
created_at	如果有这个字段，Rails便会在新增时设定时间
updated_at	如果有这个字段，Rails便会在修改时设定时间
created_on	如果有这个字段，Rails便会在新增时设定时间
updated_on	如果有这个字段，Rails便会在修改时设定时间
{tablename}_count	如果有使用 Counter Cache 功能，这是默认的域名
type	如果有这个字段，Rails便会启动STI功能(详见ActiveRecord章节)
lock_version	如果有这个字段，Rails便会启动Optimistic Locking功能(详见ActiveRecord章节)

Migration 搭配的 Rake任务

• rakedb:create 依照目前的 RAILS_ENV 环境建立数据库

• rakedb:create:all 建立所有环境的数据库

• rakedb:drop 依照目前的 RAILS_ENV 环境删除数据库

• rakedb:drop:all 删除所有环境的数据库

• rakedb:migrate 执行Migration动作

• rakedb:rollback STEP=n 回复上N个 Migration 动作

• rakedb:migrate:up VERSION=20080906120000 执行特定版本的Migration

• rakedb:migrate:down VERSION=20080906120000 回复特定版本的Migration

• rakedb:version 目前数据库的Migration版本

• rakedb:seed 执行 db/seeds.rb 加载种子数据

  如果需要指定Rails环境，例如production，可以输入 RAILS_ENV=production rake db:migrate

种子数据 Seed

种子数据Seed的意思是，有一些数据是应用程序跑起来必要基本数据，而这些数据的产生我们会放在db/seeds.rb这个档案。例如，让我们打开来，加入一些基本的Category数据：

# This file should contain all the record creation needed to seed the database with its default values.

# The data can then be loaded with the rake db:seed (or created alongside the db with db:setup).

#

# Examples:

#

#   cities = City.create([{ name: 'Chicago' }, { name: 'Copenhagen' }])

#   Mayor.create(name: 'Emanuel', city: cities.first)

Category.create!( :name => "Science" )

Category.create!( :name => "Art" )

Category.create!( :name => "Education" )

输入rakedb:seed就会执行这个档案了。通常执行的时机是第一次建立好数据库和跑完Migration之后。

数据 Migration

Migrations 不只可以用来变更数据表定义，它也很常用来迁移数据。新增或修改字段时，还蛮常也需要根据现有的数据，来设定新字段的值。这时候我们就会在 Migration 利用 ActiveRecord 来操作数据。

不过，如果你在Migration中修改了数据表字段，随即又使用这个Model来做数据更新，那么因为Rails会快取数据表的字段定义，所以会无法读到刚刚修改的数据表。这时候有几个办法可以处理：

第一是呼叫reset_column_information 重新读取数据表定义。

第二是在 Migration 中用 ActiveReocrd::Base 定义一个新的空白 Model 来暂时使用。

第三是用 execute 功能来执行任意的 SQL。

Production上跑Migration注意事项

当有上万笔数据的时候，如果有修改数据库表格ALTER TABLE的话，他会Lock table无法写入，可能会跑好几个小时很难事前预估。建议用staging server用接近production的数据来先测试会跑多久。

• http://www.engineyard.com/blog/2011/making-migrations-faster-and-safer/

• http://backstage.soundcloud.com/2011/05/introducing-the-large-hadron-migrator-3/

bulk参数

:bulk=> true可以让变更数据库字段的Migration更有效率的执行，如果没有加这个参数，或是直接使用add_column、rename_column、remove_column等方法，那么Rails会拆开SQL来执行，例如：

change_table(:users) do |t|

  t.string :company_name

  t.change :birthdate, :datetime

end

会产生：

ALTER TABLE `users` ADD `im_handle` varchar(255)

ALTER TABLE `users` ADD `company_id` int(11)

ALTER TABLE `users` CHANGE `updated_at` `updated_at` datetime DEFAULT NULL

加上:bulk =>true之后：

change_table(:users, :bulk => true) do |t|

  t.string :company_name

  t.change :birthdate, :datetime

end

会合并产生一行SQL：

ALTER TABLE `users` ADD COLUMN `im_handle` varchar(255), ADD COLUMN `company_id` int(11), CHANGE `updated_at` `updated_at` datetime DEFAULT NULL

这对已有不少数据量的数据库来说，会有不少执行速度上的差异，可以减少数据库因为修改被Lock锁定的时间。

• Rails 指南手册: Migrations（数据库迁移）http://guides.ruby.tw/rails3/migrations.html