論資料庫項目的代碼組織

来源:https://www.cnblogs.com/OfAllTheIdiots/archive/2022/05/04/16221605.html
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資料庫項目的代碼組織大致有兩種形式:增量式與快照式。

Entity Framework (Core)的資料庫遷移工程就是經典的增量式組織形式:有專門的遷移歷史表標識增量版本,不同版本之間的升級、降級由相應的腳本專職負責。在升/降級腳本的編撰過程中,有經驗的資料庫開發工程師會採取各種措施,來實現數據無損發佈。

快照式組織形式的典型是微軟的SQL Server工程(即.sqlproj工程):工程中為每個對象列出最終腳本,按Object Type方式分門別類放置於不同的目錄下;工程編譯後得到一個DACPAC文件表達資料庫的期望架構,利用SqlPackage.exe工具,與目標資料庫比較後自動生成遷移腳本。

兩種組織形式各有其優缺點:

  • 快照式的代碼組織結構簡潔明瞭,對象定位迅速、方便;但SqlPackage.exe工具比較傻,即使選擇冪等方式其自動生成的遷移腳本仍有數據損失的風險,必須由有經驗的資料庫開發人員把關,通常得進行適當的調整才敷使用。
  • 增量式的發佈沒有數據損失風險,可以很方便地通過連續集成平臺實現自動發佈;但對象代碼組織凌亂不易定位,對象的更改歷史不清晰明確,對開發極不友好。

必須指出,對象代碼組織凌亂不易定位是很嚴重的問題。每當對某個已經存在的對象進行調整時,開發人員必須向上追溯到最近的一個版本,在此基礎上進行更改——這是一個很容易產生錯誤的環節,比如追溯到的不是最近的版本而是上上一個版本,比如多人協同時有人有不良習慣,屢屢更改其已提交的增量腳本而未通知其他開發人員,等等。

而對象的更改歷史不清晰明確也是很嚴重的缺點。首先如前所敘,將涉及到同一個對象的增量腳本找出來本身即是費力的工作;其次,通常地一個增量腳本可能包含多個對象的更改,使用代碼比較工具時會引入大量雜訊不利分析。

筆者在數個項目中需要開發達數千行代碼的存儲過程,對此深有體會。

那麼這兩種組織形式在實踐中該如何選擇呢?個人的體會是,純粹地追求快照式或增量式都不是好的選擇,應該混合起來用:

  1. 每個對象在工程中有一個最終腳本,留存其在當前版本中的快照;
  2. 工程中專門設立一個增量腳本目錄,放置對錶結構、索引、系統數據的更改腳本;
  3. 由專門的工具實施資料庫遷移,在遷移過程中首先(根據歷史版本號)決定必須執行的增量腳本,執行之並更新曆史版本號,然後遍歷快照腳本區,將其中的編程對象,按函數、視圖、存儲過程、觸發器的次序依次執行其腳本。

其中第二點、第三點容易產生疑問:為什麼不對編程對象產生增量腳本?首先這些編程對象的更改天然就不表現為增量形式,不象表結構、系統數據的更改那樣只提及發生變化的部分,而是在ALTER命令中以完全體的形式出現,硬加入增量腳本會大幅增加其尺寸並分散開發人員註意力;其次,如視圖這種編程對象,當底層表結構發生變化後通常必須在資料庫里重新聲明一次;再次,(由於開發人員的失誤)編程對象中可能含有不適應增量腳本變更的代碼段,因為SQL Server的延遲解析特性,不重新聲明一次不會報告此類錯誤。

索引的更改其實也表現為完全體形式:同名的索引要進行調整隻能先DROP後CREATE。放在增量腳本中加以體現,是出於以下考慮:

  1. 因為創建索引是非常消耗資源的行為,尤其當目標表含有大量數據且不是採用著昂貴的企業版SQL Server(有線上索引創建支持)時,應儘量避免重建索引的操作;
  2. 索引有大量元數據,如何確認索引是否發生了變化需要很繁瑣的代碼。

書寫增量腳本時,目標索引已經很明確需要更改了,上述兩點便不再成為問題。

在這樣一種混合代碼組織中,首先建議編程對象的書寫遵從一定規範,比如這樣

IF (OBJECT_ID(N'dbo.MyProc', N'P') IS NULL)
BEGIN;
    EXEC sys.sp_executesql N'CREATE PROC dbo.MyProc AS RETURN;';
END;
GO

ALTER PROC dbo.MyProc
AS
BEGIN;
    SET NOCOUNT ON;

    /* The logic code here */
END;
GO

可以避免編程對象的元數據,如create_date發生變化;其次,要廢棄的編程對象其腳本文件必須保留,其內容是檢查該對象是否存在,若存在則需刪除,即

IF (OBJECT_ID(N'dbo.MyProc', N'P') IS NOT NULL)
BEGIN;
    DROP PROC dbo.MyProc;
END;

採用這種代碼組織形式的缺點是,需要自己開發相應的遷移工具進行部署。但這個開發工作量並不大,而且其他資料庫項目也可以使用這個工具,只要其目錄結構滿足事先約定。我司2006年借鑒Jesse Hersch (Elsasoft LLC)的思路利用SMO(SQL Server Object Managerment)庫開發的遷移工具延用至今,滿足了大量項目的需求。

當然時至今日此工具表現出了一些缺點,最大的缺點是依賴的SMO庫有32位和64位兩種不相容版本,而且似乎微軟也不再進行升級。其實遷移工具中只使用了SMO中的一樣功能,執行包含GO命令的T-SQL腳本,所以很容易擺脫對其依賴:一種方法是取GO加回車為分隔符,將T-SQL腳本拆分成幾段依次調用SqlCommand執行;另一種是調用System.Diagnositics.Process,使用-i -I開關【1】執行SqlCmd命令運行T-SQL腳本【2】。這兩種方式用PowerShell、C#腳本都可以很方便地實現。

 

【1】SqlCmd命令預設關閉引用標識符(Quoted Identifier),所以需要用開關-I顯式打開。

【2】這一方式要求分發伺服器上裝有SqlCmd工具。

 


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