Code First 数据库迁移

当 Entity Framework Code First 的数据模型发生改变时，默认会引发一个System.InvalidOperationException 的异常。解决方法是使用DropCreateDatabaseAlways 或DropCreateDatabaseIfModelChanges，让Entity Framework 自动将数据库删除，然后重新创建。不过，这种方式过于残暴，应该使用更人性化的方式，让Entity Framework 帮助我们自动调整数据库架构。并且仍然保留现有数据库中的数据。而这种开发技术就是 Code First 数据库迁移（DB Migration）。

首先，我们先用 Code First 方式建立一个简单的ASP.NET MVC4 应用程序

在Models 文件夹下建立两个实体类Member、Guestbook。

Member 实体类定义如下：

namespace CodeFirstDemo.Models
{
    public partial class Member
    {
        public Member()
        {
            this.Guestbooks = new List<Guestbook>();
        }

        public int Id { get; set; }
        public string Name { get; set; }
        public string Email { get; set; }
        public virtual ICollection<Guestbook> Guestbooks { get; set; }
    }
}

Guestbook 实体类定义如下：

namespace CodeFirstDemo.Models
{
    public partial class Guestbook
    {
        public int Id { get; set; }
        public string Message { get; set; }
        public System.DateTime CreatedOn { get; set; }
        public int MemberId { get; set; }
        public virtual Member Member { get; set; }
    }
}

在Models 文件夹下建立Mapping 文件夹，并建立对应实体类的关系映射类MemberMap 、GuestbookMap

MemberMap 类定义如下：

namespace CodeFirstDemo.Models.Mapping
{
    public class MemberMap : EntityTypeConfiguration<Member>
    {
        public MemberMap()
        {
            // Primary Key
            this.HasKey(t => t.Id);

            // Properties
            this.Property(t => t.Id)
                .HasDatabaseGeneratedOption(DatabaseGeneratedOption.Identity);

            this.Property(t => t.Name)
                .IsRequired()
                .HasMaxLength(10);

            this.Property(t => t.Email)
                .IsRequired()
                .HasMaxLength(200);

            // Table & Column Mappings
            this.ToTable("Member");
            this.Property(t => t.Id).HasColumnName("Id");
            this.Property(t => t.Name).HasColumnName("Name");
            this.Property(t => t.Email).HasColumnName("Email");
        }
    }
}

GuestbookMap 类定义如下：

namespace CodeFirstDemo.Models.Mapping
{
    public class GuestbookMap : EntityTypeConfiguration<Guestbook>
    {
        public GuestbookMap()
        {
            // Primary Key
            this.HasKey(t => t.Id);

            // Properties
            this.Property(t => t.Message)
                .IsRequired()
                .HasMaxLength(200);

            // Table & Column Mappings
            this.ToTable("Guestbook");
            this.Property(t => t.Id).HasColumnName("Id");
            this.Property(t => t.Message).HasColumnName("Message");
            this.Property(t => t.CreatedOn).HasColumnName("CreatedOn");
            this.Property(t => t.MemberId).HasColumnName("MemberId");

            // Relationships
            this.HasRequired(t => t.Member)
                .WithMany(t => t.Guestbooks)
                .HasForeignKey(d => d.MemberId);

        }
    }
}

在Models 建立数据库上下文类CodeFirstDemoContext

CodeFirstDemoContext 类定义如下：

namespace CodeFirstDemo.Models
{
    public partial class CodeFirstDemoContext : DbContext
    {
        static CodeFirstDemoContext()
        {
            //Database.SetInitializer<CodeFirstDemoContext>(new DropCreateDatabaseIfModelChanges<CodeFirstDemoContext>());
        }

        public CodeFirstDemoContext()
            : base("Name=CodeFirstDemoContext")
        {
        }

        public DbSet<Guestbook> Guestbooks { get; set; }
        public DbSet<Member> Members { get; set; }

        protected override void OnModelCreating(DbModelBuilder modelBuilder)
        {
            modelBuilder.Configurations.Add(new GuestbookMap());
            modelBuilder.Configurations.Add(new MemberMap());
        }
    }
}

Models 文件夹结构下

以上就是一个简单的 Code First 结构了

接下来在Web.config 添加数据库连接字符串

<connectionStrings>
    <add name="CodeFirstDemoContext" connectionString="Data Source=vin-pc;Initial Catalog=CodeFirstDemo;Persist Security Info=True;User ID=sa;Password=123456;MultipleActiveResultSets=True"
      providerName="System.Data.SqlClient" />
  </connectionStrings>

然后添加一个控制器HomeController

namespace CodeFirstDemo.Controllers
{
    public class HomeController : Controller
    {
        //
        // GET: /Home/

        public ActionResult Index()
        {
            CodeFirstDemoContext db = new CodeFirstDemoContext();
            Member member = new Member { Name = "tt", Email = "qwe@qq.com" };
            db.Members.Add(member);
            db.SaveChanges();

            return View();
        }

    }
}

EF Code First 如何记录版本

当应用程序通过EF Code First 创建数据库后，在此数据库中讲会自动创建一个名为 dbo. __MigrationHistory 的系统数据表，如下图所示：

打开dbo. __MigrationHistory 会发现三个字段：MigrationId 字段用来记录这次由 EFCode First 所创建的一个表示名称，也可以称为一个版本代码；Model 字段表示这次创建时的模型数据，这是由 Entity Framework 将所有数据模型串行化后的版本，所以看不出是什么；ProductVersion 字段表示当前使用的Entity Framework 版本，如下图所示：

如果尚未启用数据库迁移功能，每次在应用程序运行时，都会对比程序中当前的数据模型，与数据库中dbo. __MigrationHistory 表的Model 字段中的值是否一致，如果不一致，默认就会发生异常。

如果启用数据库迁移功能之后，这个表就会开始记录每次数据模型变动的记录与版本。

启用数据库迁移

若要在项目中启用数据库迁移功能，必须先开启程序包管理器控制台（Package Manager Console）窗口，然后输入 Enable-Migrations指令，如下图：

运行 Enable-Migrations 指令的过程中， Visual Studio 会在项目里创建一个Migrations 目录，该目录下还创建有两个文件，201309120825043_InitialCreate.cs 、Configuration.cs，如下图：

1.      201309120825043_InitialCreate.cs

在启用数据库迁移之前，由于已经通过 Code First 在数据库中创建好了相关的数据库结构，也创建了一个初始的dbo. __MigrationHistory 数据表，表中也有一条数据，这条数据的MigrationId值正好会等于文档名。VS会将dbo. __MigrationHistory 表的Model 值读出，并创建这个类的属性，其属性就是包含那次数据模型的完整描述。

namespace CodeFirstDemo.Migrations
{
    using System;
    using System.Data.Entity.Migrations;

    public partial class InitialCreate : DbMigration
    {
        public override void Up()
        {
            CreateTable(
                "dbo.Guestbook",
                c => new
                    {
                        Id = c.Int(nullable: false, identity: true),
                        Message = c.String(nullable: false, maxLength: 200),
                        CreatedOn = c.DateTime(nullable: false),
                        MemberId = c.Int(nullable: false),
                    })
                .PrimaryKey(t => t.Id)
                .ForeignKey("dbo.Member", t => t.MemberId, cascadeDelete: true)
                .Index(t => t.MemberId);

            CreateTable(
                "dbo.Member",
                c => new
                    {
                        Id = c.Int(nullable: false, identity: true),
                        Name = c.String(nullable: false, maxLength: 5),
                        Email = c.String(nullable: false, maxLength: 200),
                    })
                .PrimaryKey(t => t.Id);

        }

        public override void Down()
        {
            DropIndex("dbo.Guestbook", new[] { "MemberId" });
            DropForeignKey("dbo.Guestbook", "MemberId", "dbo.Member");
            DropTable("dbo.Member");
            DropTable("dbo.Guestbook");
        }
    }
}

2.      Configuration.cs

这个类定义了运行数据库迁移时该有的行为。默认情况下，数据库并不会发生迁移动作，除非将 Configuration() 内的 AutomaticMigrationsEnabled 改为 true，才会让 CodeFirst 自动迁移数据库。

namespace CodeFirstDemo.Migrations
{
    using System;
    using System.Data.Entity;
    using System.Data.Entity.Migrations;
    using System.Linq;

    internal sealed class Configuration : DbMigrationsConfiguration<CodeFirstDemo.Models.CodeFirstDemoContext>
    {
        public Configuration()
        {
            AutomaticMigrationsEnabled = false;
        }

        protected override void Seed(CodeFirstDemo.Models.CodeFirstDemoContext context)
        {
            //  This method will be called after migrating to the latest version.

            //  You can use the DbSet<T>.AddOrUpdate() helper extension method
            //  to avoid creating duplicate seed data. E.g.
            //
            //    context.People.AddOrUpdate(
            //      p => p.FullName,
            //      new Person { FullName = "Andrew Peters" },
            //      new Person { FullName = "Brice Lambson" },
            //      new Person { FullName = "Rowan Miller" }
            //    );
            //
        }
    }
}

运行数据库迁移

下面来更改 Member 的数据模型，添加两个字段，分别是 UserName 和 Password 属性。

namespace CodeFirstDemo.Models
{
    public partial class Member
    {
        public Member()
        {
            this.Guestbooks = new List<Guestbook>();
        }

        public int Id { get; set; }
        public string Name { get; set; }
        public string Email { get; set; }
        public string UserName { get; set; }
        public string Password { get; set; }
        public virtual ICollection<Guestbook> Guestbooks { get; set; }
    }
}

通过Package Manager Console 输入 Add-Migration 指令，来新增一条数据库迁移版本，输入时必须带上一个“版本名称”参数。例如，想要取名为AddUsernamePassword，则可以输入以下指令：

运行完成后，会在 Migrations 文件夹新增一个文件，如下图：

这次运行 Add-Migration 指令，所代表的意思就是新增一次运行数据库迁移命令，VS2012会自动对比当前数据库中的 Model 定义与当前更改过的数据模型，并将差异的字段变化写入这个自动新增的类内，程序代码如下：

namespace CodeFirstDemo.Migrations
{
    using System;
    using System.Data.Entity.Migrations;

    public partial class AddUsernamePassword : DbMigration
    {
        public override void Up()
        {
            AddColumn("dbo.Member", "UserName", c => c.String());
            AddColumn("dbo.Member", "Password", c => c.String());
        }

        public override void Down()
        {
            DropColumn("dbo.Member", "Password");
            DropColumn("dbo.Member", "UserName");
        }
    }
}

NOTES

每一次新增数据库迁移版本，其类内都会包含一个Up() 方法与 Down() 方法，所代表的意思分别是“升级数据库”与“降级数据库”的动作，所以，数据库迁移不仅仅只是将数据库升级，还可以恢复到旧版本。

当前还没有对数据库做任何迁移动作，所以数据库中的数据结构并没有任何改变，现在，手动在 Member 数据表中输入几条数据，以确认待会儿数据库迁移（升级）之后数据是否消失，如图：

接着，对数据库进行迁移动作，在程序包管理控制台（Package Manager Console）窗口中输入Update-Database指令，如图：

更新数据库成功之后，可以查看 Member  数据表结构是否发生变化，以及数据表原来的数据是否存在：

NOTES

我们都知道，在客户端数据库通常是无法直接联机的，客户的生产环境通常也没有安装VS2012，那么如果数据库迁移动作要进行套用时，应该 怎么办呢？可以通过 Update-Database 指令的其他参数自动生产数据库迁移的 T-SQL 脚本，然后携带 T-SQL 脚本文件到正式主机部署或更新即可。

Update-Database 指令的–SourceMigration 参数可以指定来源斑斑驳驳，-Targetigration 参数可以指定目标版本， -Script 参数可以用来输出 T-SQL 脚本。以下是生成本次数据库迁移（升级）的 T-SQL 指令演示：

Update-Database –SourceMigration201309120825043_InitialCreate –TargetMigration 201309130055351_AddUsernamePassword-Script

如果要生成数据库降级的 T-SQL，则不能使用–SourceMigration 参数，直接指定–TargetMigration 参数即可，演示如下：

Update-Database –TargetMigration201309120825043_InitialCreate –Script

如果要还原数据库带添加 Code First 之前的初始状态，可以输入以下指令：

Update-Database  -TragetMigration:$InitialDatabase –Script

自定义数据库迁移规则

当了解数据库迁移的规则之后，如果希望在数据库迁移的过程中进行一些微调，例如， Entity Framework 并不支持自动设置字段的默认值，假设我们在 Member 数据模型中想添加一个新的 CreatedOn 属性表示会员的注册日期，并且希望在数据库中自动加上 getdate() 默认值，这时就必须要自定义数据库迁移的规则。

首先更改 Member 数据模型，加上 CreatedOn 属性

Member.cs

namespace CodeFirstDemo.Models
{
    public partial class Member
    {
        public Member()
        {
            this.Guestbooks = new List<Guestbook>();
        }

        public int Id { get; set; }
        public string Name { get; set; }
        public string Email { get; set; }
        public string UserName { get; set; }
        public string Password { get; set; }
        public DateTime CreatedOn { get; set; }
        public virtual ICollection<Guestbook> Guestbooks { get; set; }
    }
}

MemberMap.cs

namespace CodeFirstDemo.Models.Mapping
{
    public class MemberMap : EntityTypeConfiguration<Member>
    {
        public MemberMap()
        {
            // Primary Key
            this.HasKey(t => t.Id);

            // Properties
            this.Property(t => t.Id)
                .HasDatabaseGeneratedOption(DatabaseGeneratedOption.Identity);

            this.Property(t => t.Name)
                .IsRequired()
                .HasMaxLength(10);

            this.Property(t => t.Email)
                .IsRequired()
                .HasMaxLength(200);

            this.Property(t => t.CreatedOn)
                .HasDatabaseGeneratedOption(DatabaseGeneratedOption.Computed);

            // Table & Column Mappings
            this.ToTable("Member");
            this.Property(t => t.Id).HasColumnName("Id");
            this.Property(t => t.Name).HasColumnName("Name");
            this.Property(t => t.Email).HasColumnName("Email");
        }
    }
}

然后运行一次 Add-Migration指令，并指定版本名称为 AddMemberCreatedOn

这时，再 Migrations 目录下多出一个201309130144538_AddMemberCreatedOn.cs 文件

namespace CodeFirstDemo.Migrations
{
    using System;
    using System.Data.Entity.Migrations;

    public partial class AddMemberCreatedOn : DbMigration
    {
        public override void Up()
        {
            AddColumn("dbo.Member", "CreatedOn", c => c.DateTime(nullable: false));
        }

        public override void Down()
        {
            DropColumn("dbo.Member", "CreatedOn");
        }
    }
}

这次我们用不一样的参数来运行数据库迁移，加上–Script 参数，Update-Database –Script

运行完后，会输出完整的数据库更新 T-SQL 脚本，其中第一行就是在 Member 数据表中新增一个 CreatedOn 字段，而且会看到该字段已经给予‘1900-01-01T00:00:00.000’ 这个默认值。第二行则是在 _MigrationHistory新增一条版本记录，如下图：

此时，可以自定义201309130144538_AddMemberCreatedOn.cs 类里的 Up() 方法，在新增字段的地方改用Sql()方法，传入一段自定义的 T-SQL 脚本来创建字段，并改用自己的方法新增字段，如此一来，即可让数据库迁移在升级是自动加上此字段的默认值。

public override void Up()
        {
            //AddColumn("dbo.Member", "CreatedOn", c => c.DateTime(nullable: false));
            Sql("ALTER TABLE [dbo].[Member] ADD [CreatedOn] [datetime] NOT NULL DEFAULT getdate()");
        }

最后，运行 Update-Database 指令，这是再去检查 Member 数据表，可以看到，数据库迁移升级后的 CreatedOn 字段拥有了我们想要的 getdate() 默认值，如下图：

TIPS

在数据库迁移类中除了有 Up() 方法外，还有 Down() 方法，必须留意当降级时必要的架构的变更动作，如果自定义数据库迁移的规则写不好，可能会导致降级失败或数据库结构紊乱

自动数据库迁移

如果要启用自动数据库迁移的话，在Database.SetInitializer() 方法中使用System.Data.Entity.MigrateDatabaseToLatestVersion泛型类型，并且传入两个参数，第一个是 数据上下文类，第二个是在启用数据库迁移时自动生成的 Configuration 类，这个类喂鱼 Migrations 目录下，所以记得要加上命名空间：

Database.SetInitializer(new MigrateDatabaseToLatestVersion<CodeFirstDemoContext, Migrations.Configuration>());

接着再开启MigrationsConfiguration.cs 设置AutomaticMigrationsEnbaled 属性为 ture 即可

AutomaticMigrationsEnabled = true;

如此一来，日后所以的数据模型变动时，都会通过数据库迁移功能自动升级数据库，当每次自动升级发生时，也会在 dbo._MigrationHistory 系统数据表里记录，并以AutomaticMigration 命名，如下图：

如何避免数据库被自动创建或自动迁移

如果想要避免数据库被自动创建或自动迁移，则修改Database.SetInitializer() 方法，如：

Database.SetInitializer<CodeFirstDemoContext>(null);

即可避免数据库被自动创建或自动迁移。