程序員優(yōu)雅哥學 SpringBoot 2.7 .2 實戰(zhàn)基礎 - 05 -使用 Liquibase 管理數(shù)據(jù)庫版本

在企業(yè)開發(fā)中，數(shù)據(jù)庫版本管理好像是一個偽命題，大多項目都是通過 Power Designer 之類的工具建模、生成 SQL 語句，然后去數(shù)據(jù)庫中執(zhí)行。在開發(fā)過程中如果遇到修改表結構，再補充修改表結構的語句，大家依次去執(zhí)行，在本地及各個環(huán)境中同步表結構。但這種模式，在我參與過的項目中或多或少都出現(xiàn)過問題：忘記同步表結構，導致在服務啟動或運行時出錯。

1 Liquibase 介紹

SpringBoot 官方文檔中推薦了兩款工具來管理數(shù)據(jù)庫版本：Flyway 和 Liquibase。前者我沒有在項目中使用過，所以本文就只討論 Liquibase。

使用 Liquibase 需要定義一堆 XML 文件，這些 XML 稱為 changelog 文件。每個 changelog 文件中又包含多個變化集合 changeSet，每個 changeSet 記錄了作者、改變的內容。changeSet 中要修改的內容，通過 createTable 、addColumn 等標簽進行操作。通過這種 XML 文件的方式，就可以將代碼版本與數(shù)據(jù)庫版本關聯(lián)在一起。項目啟動，會自動執(zhí)行 changelog XML 文件。Liquibase 具有執(zhí)行鎖，已經執(zhí)行過的內容不會重復執(zhí)行。在執(zhí)行 changeSet 時，由于改動的內容可以通過 Liquibase 提供的標簽編寫，所以無關具體的數(shù)據(jù)庫產品（MySQL、Oracle 等），Liquibase 底層會根據(jù)實際使用的數(shù)據(jù)庫類型轉化為對應的 SQL。

通過上面的描述，可以看出 Liquibase 帶來的幾個好處：

支持多類型的數(shù)據(jù)庫產品，無需維護 SQL 腳本；
項目啟動可以自動升級數(shù)據(jù)庫；
代碼版本與數(shù)據(jù)庫版本關聯(lián)在一起。

2 在老項目中使用 Liquibase

在咱們的 demo hero-springboot-demo 中，之前已經手動通過 SQL 語句創(chuàng)建了數(shù)據(jù)庫表 computer，現(xiàn)在想通過 Liquibase 來管理數(shù)據(jù)庫版本和維護表結構，該怎么辦呢？本節(jié)就通過這個案例來說明已存在的老項目中如何引用 Liquibase。

2.1 配置 Maven 插件

Liquibase 提供了 Maven 插件，使用該插件可以根據(jù)數(shù)據(jù)庫逆向生成 changlog 文件。在 pom.xml 的 plugins 下添加 Liquibase 插件：

<plugin>
    <groupId>org.liquibase</groupId>
    <artifactId>liquibase-maven-plugin</artifactId>
    <version>4.9.1</version>
    <configuration>
        <propertyFileWillOverride>true</propertyFileWillOverride>
        <outputChangeLogFile>temp/temp-changelog.xml</outputChangeLogFile>
        <driver>com.mysql.cj.jdbc.Driver</driver>
        <url>jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/hero_springboot_demo?useUnicode=true&amp;characterEncoding=utf8&amp;useSSL=true</url>
        <username>root</username>
        <password>Mysql.123</password>
        <outputFileEncoding>UTF-8</outputFileEncoding>
        <verbose>true</verbose>
        <diffTypes>tables, views, columns, indexs,foreignkeys, primarykeys, uniqueconstraints, data</diffTypes>
    </configuration>
</plugin>

上面配置 Liquibase 的 Maven 插件：數(shù)據(jù)庫連接信息和Liquibase生成規(guī)則配置。生成的文件路徑為 temp 目錄下的 temp-changelog.xml，Liquibase 不會自動生成文件夾，需要手動在項目根目錄下創(chuàng)建 temp 目錄。

2.2 逆向生成 changelog

在控制臺執(zhí)行 mvn liquibase:generateChangeLog 或者在界面上執(zhí)行 generateChangeLog：

1.jpg

執(zhí)行后查看 temp/temp-changelog.xml 文件：

2.jpg

生成的這個文件就是 changelog 文件，該文件中包括兩個 changeSet：第一個是創(chuàng)建表結構；第二個初始化數(shù)據(jù)。

在第一個 changeSet 的 createTable 中，對 id 字段配置了自增屬性 autoIncrement：

<column autoIncrement="true" name="id" type="BIGINT">
    <constraints nullable="false" primaryKey="true"/>
</column>

不知道為啥，我這不生效。要使該字段自增，要用 addAutoIncrement 標簽。第一個 changeSet 需要添加上該標簽，添加后如下：

<changeSet id="T100-20220801-yyg-001" author="yyg">
    <createTable remarks="電腦" tableName="computer">
        <column autoIncrement="true" name="id" type="BIGINT">
            <constraints nullable="false" primaryKey="true"/>
        </column>
        <column name="size" remarks="尺寸" type="DECIMAL(4, 1)"/>
        <column name="operation" remarks="操作系統(tǒng)" type="VARCHAR(32)"/>
        <column name="year" remarks="年份" type="VARCHAR(4)"/>
    </createTable>
    <addAutoIncrement tableName="computer" columnName="id" columnDataType="BIGINT"/>
</changeSet>

獲取到歷史表結構及數(shù)據(jù)的 changelog 文件后，接下來的步驟與 SpringBoot 整合 Liquibase 一致。

3 在 SpringBoot 中使用 Liquibase

3.1 添加依賴

在 pom.xml 文件中添加 liquibase 依賴 liquibase-core，該依賴版本號在 spring-boot-dependencies中已定義，直接添加依賴即可。

<dependency>
    <groupId>org.liquibase</groupId>
    <artifactId>liquibase-core</artifactId>
</dependency>

3.2 添加 changelog

在 src/main/resources 創(chuàng)建目錄 db， db 目錄用來存放 Liquibase 相關的 changelog 文件。

db 目錄下還可以按模塊創(chuàng)建其他目錄，由于我們這里只有一個 computer 類，屬于 demo 演示，故就在 db 目錄下創(chuàng)建子目錄 demo， db/demo/ 目錄就存放 demo 演示的所有 changelog 配置文件。將前面 Liquibase 逆向生成的 temp-changelog.xml 文件移動到 db/demo/ 目錄下，并重命名為 demo-changelog-v1.xml。

在 db 目錄下創(chuàng)建 changelog-master.xml 文件，該文件為主配置文件，作用就是引入所有模塊的 changelog 文件：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<databaseChangeLog xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
                   xmlns="http://www.liquibase.org/xml/ns/dbchangelog"
                   xsi:schemaLocation="http://www.liquibase.org/xml/ns/dbchangelog
                        https://www.liquibase.org/xml/ns/dbchangelog/dbchangelog-3.1.xsd">

    <includeAll path="demo" relativeToChangelogFile="true"/>
</databaseChangeLog>

除了根節(jié)點，里面就一句話，表示將當前路徑下 demo 目錄中的 changelog 文件都引入。假設 db 目錄下還有其他模塊（目錄），繼續(xù)通過 <includeAll> 元素引入即可。

src/main/resources 中文件目錄結構如下：

src/main/resources/
|- db/
    |- demo/
        |- demo-changelog-v1.xml
    |- changelog-master.xml

3.3 changeSet

回過頭來看 demo-changelog-v1.xml 文件，里面的內容是之前生成的，前面講過包括兩個 changeSet。changeSet 用來定義對數(shù)據(jù)庫的表更操作，包括：

表結構的操作：創(chuàng)建表、刪除表、修改表結構（添加列、刪除列等）

表數(shù)據(jù)的操作：表中數(shù)據(jù)的增刪改查

視圖的操作、索引的操作等

幾乎只要是對數(shù)據(jù)庫的操作，都可以寫在 changeSet 中。當服務啟動的時候，會自動執(zhí)行主配置文件中包含的所有 changeSet。需要特別注意：changeSet 一經執(zhí)行，就不能修改?。?/strong> 雖然 changeSet 元素有一個屬性 runOnChange ，非常不建議亂用。如果要修改 changeSet里面的內容怎么辦呢？重新寫一個 changeSet，在里面編寫要修改的內容。例如在第一個 changeSet 中使用 <createTable> 創(chuàng)建表，表中有一個列名為 field，在該 changeSet 執(zhí)行后（成功啟動過服務），想將該列列名 field 修改為 f，這時候不能直接修改第一個 changeSet，而是要寫第二個 changeSet，通過 <renameColumn> 來修改列名，然后重啟服務。

changeSet元素有兩個必填的屬性 author 和 id。author 表示作者，當前的是誰定義的這個changeSet，就填誰的名字，這樣便于追溯。 id 要求唯一，我在項目開發(fā)中，id一般按照這個規(guī)則：[任務ID]-[日期]-[作者]-[序號]，如 T100-20220801-yyg-001。

通常小版本更新（如字段級別的變更），就在同一個文件中追加新的 changeSet 即可。一個 changelog 文件可以包括多個 changeSet，每個 changeSet 中可以包括多個語句，如多個 createTable、insert 等。

大版本更新，就重新編寫 changeLog 文件，如 demo-changelog-v2.xml。

按照上面所講，我們修改一下 demo-changelog-v1.xml 中的兩個 changeSet 的 id 和 author：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?> <databaseChangeLog xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xmlns="http://www.liquibase.org/xml/ns/dbchangelog" xsi:schemaLocation="http://www.liquibase.org/xml/ns/dbchangelog https://www.liquibase.org/xml/ns/dbchangelog/dbchangelog-3.1.xsd">  <changeSet id="T100-20220801-yyg-001" author="yyg"> <createTable remarks="電腦" tableName="computer"> ... </createTable> </changeSet> <changeSet id="T100-20220801-yyg-002" author="yyg"> ... </changeSet> </databaseChangeLog>

3.4 添加配置

在 application.yml 中添加 liquibase 的配置：

spring: liquibase: enabled: true drop-first: false change-log: classpath:/db/changelog-master.xml

上述配置開啟 liquibase，并指定主文件的路徑。

3.5 啟動服務測試

現(xiàn)在啟動服務，會發(fā)現(xiàn)服務啟動失敗，而且控制臺會出現(xiàn)如下提示：

Reason: liquibase.exception.DatabaseException: Table 'computer' already exists

此時需要刪除數(shù)據(jù)庫中的表，然后重新啟動服務。

服務啟動成功后，會自動創(chuàng)建兩張 liquibase 相關的表：DATABASECHANGELOG 和 DATABASECHANGELOGLOCK表。

現(xiàn)在嘗試在 demo-changelog-v1.xml中編寫第三個 changeSet：

<changeSet id="T100-20220801-yyg-003" author="yyg"> <addColumn tableName="computer"> <column name="color" type="VARCHAR(8)" defaultValue="red" remarks="顏色"/> </addColumn> </changeSet>

這個 changeSet 為 computer 表新增列 color，默認值為 red。重啟服務，服務啟動后查看 computer 表：

已新增列 color

color 默認值已設置為 red

3.jpg

這樣便成功在 SpringBoot 中使用 liquibase。

4 常見問題

4.1 Waiting for changelog lock

如果啟動服務時，控制臺提示如下信息：

Liquibase - Waiting for changelog lock Waiting for changelog lock....

通常是由于 Liquibase 在重構數(shù)據(jù)庫時使數(shù)據(jù)庫死鎖。解決方法如下：

1 查看鎖住數(shù)據(jù)庫的id：

SELECT * FROM DATABASECHANGELOGLOCK where LOCKED = true;

2 解鎖：

UPDATE DATABASECHANGELOGLOCK SET locked=0, lockgranted=null, lockedby=null WHERE id={id}

{id} 為第一步中查詢出來對應記錄的id。

4.2 主鍵自增無效

前面已經談到，需要配置 addAutoIncrement 標簽

<addAutoIncrement tableName="xxx" columnName="xx" columnDataType="BIGINT"/>

4.3 默認值無效

與主鍵自增無效類似，為 column 設置默認值 defaultValue、defaultValueNumeric也無效。

設置默認值需要使用標簽 addDefaultValue：

<addDefaultValue tableName="xxx" columnName="xx" defaultValueNumeric="0"/>

Liquibase 還有很多強大的功能，就留給大家在使用過程中一步一步探索吧。

插圖1.png

今日程序員優(yōu)雅哥（/ youyacoder）學習到此結束~~~

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使用 Liquibase 管理數(shù)據(jù)庫版本 - SpringBoot 2.7 .2 實戰(zhàn)基礎

使用 Liquibase 管理數(shù)據(jù)庫版本 - SpringBoot 2.7 .2 實戰(zhàn)基礎

程序員優(yōu)雅哥學 SpringBoot 2.7 .2 實戰(zhàn)基礎 - 05 -使用 Liquibase 管理數(shù)據(jù)庫版本

1 Liquibase 介紹

2 在老項目中使用 Liquibase

2.1 配置 Maven 插件

2.2 逆向生成 changelog

3 在 SpringBoot 中使用 Liquibase

3.1 添加依賴

3.2 添加 changelog

3.3 changeSet

3.4 添加配置

3.5 啟動服務測試

4 常見問題

4.1 Waiting for changelog lock

4.2 主鍵自增無效

4.3 默認值無效

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2.2 逆向生成 changelog

3 在 SpringBoot 中使用 Liquibase

3.1 添加依賴

3.2 添加 changelog

3.3 changeSet

3.4 添加配置

3.5 啟動服務測試

4 常見問題

4.1 Waiting for changelog lock

4.2 主鍵自增無效

4.3 默認值無效

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