Entity Framework（六）：数据迁移

       在前面的几篇文章中，简单的介绍了如何使用Entity Framework的Code First模式创建数据库，但是，在前面的几篇文章中，我们都是通过使用数据库初始化策略来做，也就是每次先删除数据库然后在创建，这样才能把新增加的字段信息更新到数据库，在测试的时候可以做，但是在正式的生产环境中就不能使用这种方式了，那么我们如何做才能在原有的数据库基础上进行字段的增删，这就需要使用到EF的数据迁移技术，使用EF的数据迁移技术，我们不用每次都先删除数据库然后在创建，并且数据库迁移技术还可以为我们设置初始化的数据。在这篇文章中，将会演示“在实体类发生改变时如何自动更新数据库中的表结构”
一、合并和迁移
1、合并

合并是指“新的实体模型映射到数据库中，更新其结构”，例如：
新增了实体类，表现在数据库中就是新增加实体类对应的数据表。
删除了实体类，表现在数据库中就是删除了实体类对应的数据表。
在一个已经存在的实体类中增加属性，表现在数据库中就是在实体类对应的数据表中新增加字段。
在一个已经存在的实体类中删除属性，表现在数据库中就是在实体类对应的数据表中删除字段。
修改一个已经存在的实体类中属性的名称或类型，表现在数据库中就是修改实体类对应的数据表中字段的名称或类型。
2、迁移

迁移是指“在更新数据库结构时，把老结构中的数据迁移到新结构中”。

二、迁移前的准备工作

搭建项目结构，整体的项目结构包括一个控制台应用程序和两个类库，项目结构如下：

其中EF.Application是控制台程序，EF.FluentAPI和EF.Model是类型，EF.Model里面存的是实体类，EF.FluentAPI是实体类的Map类，用来设置FluentAPI。

Student类结构如下：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;

namespace EF.Model
{
    public class Student
    {
        public int StudentID { get; set; }

        public string StudentName { get; set; }

        public int Age { get; set; }

        public string Sex { get; set; }
    }
}

 StudentMap类结构如下：

using EF.Model;
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.ComponentModel.DataAnnotations.Schema;
using System.Data.Entity.ModelConfiguration;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;

namespace EF.FluentAPI
{
    /// <summary>
    /// 使用FluentAPI配置
    /// </summary>
   public class StudentMap :EntityTypeConfiguration<Student>
    {
       public StudentMap()
       {
           // 配置数据库中生成的表的名称
           this.ToTable("Students");
           // 设置StudentID列自动增长
           this.Property(p => p.StudentID).HasDatabaseGeneratedOption(DatabaseGeneratedOption.Identity);
           // 设置StudentID列作为主键
           this.HasKey(p => p.StudentID);
           // 设置StudentName列的类型是nvarchar，最大长度是50，必须的
           this.Property(p => p.StudentName).HasColumnType("nvarchar").HasMaxLength(50).IsRequired();
           // 设置Age列是必须的
           this.Property(p => p.Age).IsRequired();
           //  设置Sex的类型是nvarchar
           this.Property(p => p.Sex).HasColumnType("nvarchar").IsRequired();
       }
    }
}

 EF上下文类结构：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Data.Entity;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;

namespace EF.FluentAPI
{
   public class EFDbContext:DbContext
    {
       public EFDbContext()
           : base("name=CodeFirstApplication")
       { }

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

 数据库连接字符串：【注意：在EF.Application和EF.FluentAPI的App.config里面都要添加上该连接字符串】

<connectionStrings>
    <add name="CodeFirstApplication" connectionString="Server=.;Database=MigrationsDB;User Id=sa;Password=1qaz@WSX" providerName="System.Data.SqlClient"/>
</connectionStrings>

 控制台程序：

using EF.FluentAPI;
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
using EF.Model;

namespace EF.Application
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Console.WriteLine("请输入学生姓名:");
            string studentName = Console.ReadLine().Trim();
            Console.WriteLine("请输入学生年龄:");
            int age = 0;
            if (!int.TryParse(Console.ReadLine().Trim(), out age))
            {
                Console.WriteLine("年龄只能输入正整数，请重新输入:");
                return;
            }
            Console.WriteLine("请输入学生性别(男/女):");
            string sex = Console.ReadLine().Trim();

            using (var context = new EFDbContext())
            {
                Student student = new Student() 
                {
                StudentName=studentName,
                Age=age,
                Sex=sex
                };

                context.Entry(student).State = System.Data.Entity.EntityState.Added;
                // 保存
                context.SaveChanges();
            }

            Console.Write("添加成功");
            Console.ReadKey();
        }
    }
}

 运行程序：

查看数据库：

其中生成的表__MigrationHistory用来记录每次的迁移。

三、迁移

现在我们在Student实体类中增加Grade字段，整体项目做如下的改动：

Student类：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;

namespace EF.Model
{
    public class Student
    {
        public int StudentID { get; set; }

        public string StudentName { get; set; }

        public int Age { get; set; }

        public string Sex { get; set; }

        // 新增加Grade字段，用来实现数据迁移
        public string Grade { get; set; }
    }
}

 StudentMap类：

using EF.Model;
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.ComponentModel.DataAnnotations.Schema;
using System.Data.Entity.ModelConfiguration;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;

namespace EF.FluentAPI
{
    /// <summary>
    /// 使用FluentAPI配置
    /// </summary>
   public class StudentMap :EntityTypeConfiguration<Student>
    {
       public StudentMap()
       {
           // 配置数据库中生成的表的名称
           this.ToTable("Students");
           // 设置StudentID列自动增长
           this.Property(p => p.StudentID).HasDatabaseGeneratedOption(DatabaseGeneratedOption.Identity);
           // 设置StudentID列作为主键
           this.HasKey(p => p.StudentID);
           // 设置StudentName列的类型是nvarchar，最大长度是50，必须的
           this.Property(p => p.StudentName).HasColumnType("nvarchar").HasMaxLength(50).IsRequired();
           // 设置Age列是必须的
           this.Property(p => p.Age).IsRequired();
           //  设置Sex的类型是nvarchar
           this.Property(p => p.Sex).HasColumnType("nvarchar").IsRequired();
           // 设置Grade字段是必须的
           this.Property(p => p.Grade).HasColumnType("varchar").HasMaxLength(16).IsRequired();
       }
    }
}

 控制台：

using EF.FluentAPI;
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
using EF.Model;

namespace EF.Application
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Console.WriteLine("请输入学生姓名:");
            string studentName = Console.ReadLine().Trim();
            Console.WriteLine("请输入学生年龄:");
            int age = 0;
            if (!int.TryParse(Console.ReadLine().Trim(), out age))
            {
                Console.WriteLine("年龄只能输入正整数，请重新输入:");
                return;
            }
            Console.WriteLine("请输入学生性别(男/女):");
            string sex = Console.ReadLine().Trim();
            Console.WriteLine("请输入年级:");
            string grade = Console.ReadLine().Trim();

            using (var context = new EFDbContext())
            {
                Student student = new Student() 
                {
                StudentName=studentName,
                Age=age,
                Sex=sex,
                Grade=grade
                };

                context.Entry(student).State = System.Data.Entity.EntityState.Added;
                // 保存
                context.SaveChanges();
            }

            Console.Write("添加成功");
            Console.ReadKey();
        }
    }
}

 启用数据迁移：

1、打开迁移

在程序包管理器控制台中输入：Enable-Migrations

按回车键后，会生成Migrations文件夹，以及Migrations文件夹下面的Configuration类和201711281316287_InitialCreate类：

Configuration：这个类允许你去配置如何迁移，对于本文将使用默认的配置（在本文中因为只有一个Context，Enable-Migrations将自动对context type作出适配）;

201711281316287_InitialCreate：这个迁移之所以存在是因为我们之前用Code First创建了数据库，在启用迁移之前，scaffolded migration里面的代码表示在数据库中已经创建的对象，本文中即为表Students。

Code First Migrations有两个需要熟悉的命令：
Add-Migration 将scaffold创建下一次基于上一次迁移以来的更改的迁移；
Update-Database 将任何挂起的迁移应用到数据库；

以上面新增加的字段Grade属性为例，命令Add-Migration允许我们对迁移进行命名，我们把迁移命名为AddGrade。

2、增加迁移节点

在程序包管理器控制台中输入命令：Add-Migration AddGrade

一个新的迁移（201711281402492_AddGrade）在目录Migrations中创建成功：

201711281402492_AddGrade类结构如下：

namespace EF.FluentAPI.Migrations
{
    using System;
    using System.Data.Entity.Migrations;
    
    public partial class AddGrade : DbMigration
    {
        public override void Up()
        {
            AddColumn("dbo.Students", "Grade", c => c.String(nullable: false, maxLength: 16, unicode: false));
        }
        
        public override void Down()
        {
            DropColumn("dbo.Students", "Grade");
        }
    }
}

 201711281402492_AddGrade的名称是上面Add后面定义的迁移名称，而类下面有两个方法：一个是Up，一个是Down，记录了需要升级的修改，这里也就是Students表增加了Grade列。只要我们在后面执行Update-Database，就会执行此类下面的Up函数。

这里的Down函数简单介绍就是：为了回滚修改而设计的。如果用户希望恢复到某一个迁移节点，程序会自动根据已经执行的迁移，判断回滚哪些迁移，执行他们的Down函数。

3、更新数据库

在程序包管理器控制台中输入命令：Update-Database -Verbose

查看数据库，Students表已经增加Grade字段：

到此为止，迁移已经完成，再次运行项目：

查看数据库：

输入的数据保存到数据库中。

四、修改属性

1、将Student实体类中的Grade属性的名称修改为GradeTest:

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;

namespace EF.Model
{
    public class Student
    {
        public int StudentID { get; set; }

        public string StudentName { get; set; }

        public int Age { get; set; }

        public string Sex { get; set; }

        // 将Grade属性名修改为GradeTest
        public string GradeTest { get; set; }
    }
}

 2、增加迁移节点

在程序包管理器控制台中输入命令：Add-Migration ModifyGrade

在Migrations文件夹下面会生成本次的迁移记录：201711290052153_ModifyGrade

查看201711290052153_ModifyGrade类结构：

namespace EF.FluentAPI.Migrations
{
    using System;
    using System.Data.Entity.Migrations;
    
    public partial class ModifyGrade : DbMigration
    {
        public override void Up()
        {
            AddColumn("dbo.Students", "GradeTest", c => c.String(nullable: false, maxLength: 16, unicode: false));
            DropColumn("dbo.Students", "Grade");
        }
        
        public override void Down()
        {
            AddColumn("dbo.Students", "Grade", c => c.String(nullable: false, maxLength: 16, unicode: false));
            DropColumn("dbo.Students", "GradeTest");
        }
    }
}

 可以看到在Up方法里面，它不是直接修改了列的名称，而是先增加了一个新列GradeTest，然后删除旧列Grade。这样执行会有一个后果：如果Grade列里面有数据，数据会全部丢失。

3、更新到数据库

在程序包管理器控制台中输入命令：Update-Database -Verbose

查看数据库表：

通过查看数据库表，会发现新增加了GradeTest列，原先的Grade列被删掉，数据也全部丢失。

五、删除属性

删除属性和增加属性的操作差不多

1、修改Student实体类，注释掉GradeTest属性：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;

namespace EF.Model
{
    public class Student
    {
        public int StudentID { get; set; }

        public string StudentName { get; set; }

        public int Age { get; set; }

        public string Sex { get; set; }

        // 将GradeTest属性删除
        //public string GradeTest { get; set; }
    }
}

 2、增加迁移节点

在程序包管理器控制台中输入命令：Add-Migration DeleteGradeTest

查看生成的迁移记录类：

201711290130110_DeleteGradeTest类里面的Up方法里面删除了GradeTest列。

3、更新到数据库

在程序包管理器控制台中输入命令：Update-Database -Verbose

查看数据库表，可以发现GradeTest列被删除掉：

六、迁移至指定的版本（包括后退）

到目前为止，我们进行迁移都是进行升级，但是有些时候我们需要升级或降级至指定版本，例如我们想迁移数据库至运行ModifyGrade迁移之后的状态，此时我们就可以使用-TargetMigration来降级到这个版本。

在程序包管理器控制台中输入命令：Update-Database -TargetMigration:ModifyGrade

这个命令将会运行201711290130110_DeleteGradeTest类里面的Down命令。Reverting migrations表示回复迁移。

这时候在查看数据库表，会发现Students表中又有了GradeTest列。

如果你想回滚一切至空数据库，可以使用命令：Update-Database -TargetMigration:$InitialDatabase

这时候在查看数据库，发现Students表中所有列都已经被删除：

七、如何在保留现有数据的基础上修改列名

查看DbMigration类，会发现该类下面有一个RenameColumn()的方法，使用该方法可以在不丢失数据的基础上修改列的名称：

1、修改Student实体类，将StudentName修改为Name。

2、在程序包管理器控制台中输入命令：Add-Migration RenameStudentName，生成迁移文件，手动修改迁移类文件，修改内容如下：

namespace EF.FluentAPI.Migrations
{
    using System;
    using System.Data.Entity.Migrations;
    
    public partial class RenameStudentName : DbMigration
    {
        public override void Up()
        {
            //AddColumn("dbo.Students", "Name", c => c.String(nullable: false, maxLength: 50));
            AddColumn("dbo.Students", "GradeTest", c => c.String(nullable: false, maxLength: 16, unicode: false));
            //DropColumn("dbo.Students", "StudentName");
            RenameColumn("dbo.Students", "StudentName", "Name");
        }
        
        public override void Down()
        {
            //AddColumn("dbo.Students", "StudentName", c => c.String(nullable: false, maxLength: 50));
            DropColumn("dbo.Students", "GradeTest");
            //DropColumn("dbo.Students", "Name");
            RenameColumn("dbo.Students", "Name", "StudentName");
        }
    }
}

 3、执行Update-Database命令，数据库列名被自动修改。

这里值得注意的是：在执行Update命令时，程序会提醒操作者： Changing any part of an object name could break scripts and stored procedures。翻译为中文：更改对象名的任一部分都可能会破坏脚本和存储过程。及修改列名可能会导致存储过程及其他调用列的sql脚本失效。

查看数据库表发现列名已经修改：

注意：在实际开发中，不建议随便修改列名：可能会导致其他用的该列的地方调用失败。

总结：

1、迁移的关联在数据库的迁移历史表__MigrationHistory和项目的Migrations文件夹下的继承了DbMigration的cs文件。

2、Migrations文件夹下的继承了DbMigration的cs文件可以手动修改，这里的修改可以非常灵活，表格和表格字段的增删改，在这里都有。

代码下载地址：https://pan.baidu.com/s/1eR9RJ0Y