Flyway 是一种强大的数据库迁移工具，它能在多个环境中自动执行数据库版本控制，确保数据库的结构（schema）和数据（如初始化数据）的一致性和可维护性。Flyway 的迁移执行过程包括多个步骤，从检测迁移文件，到执行 SQL 语句，再到更新数据库的版本记录。Flyway 可以与多种数据库系统（如 MySQL、PostgreSQL、Oracle 等）集成，并支持 Java 项目中的自动化数据库管理。
一、Flyway 的基本原理
Flyway 通过管理 数据库版本迁移文件 来实现数据库的版本控制。迁移文件通常以 SQL 语句的形式编写，用来定义数据库 schema 的更改（如创建表、修改表、插入数据等）。Flyway 通过读取这些迁移文件，将它们依次应用到数据库中，保证数据库在不同环境中的一致性。
Flyway 在执行迁移时，维护一个特殊的表（通常命名为 flyway_schema_history），用于记录已应用的迁移文件。这使得 Flyway 能够根据文件版本号确定哪些迁移已经执行过，哪些是新的需要执行的。
二、Flyway 迁移执行的详细过程
Flyway 执行迁移时，遵循以下步骤：
1. 连接数据库
首先，Flyway 需要与目标数据库建立连接。数据库连接的配置信息通常在应用的配置文件（如 application.yml 或 flyway.conf）中定义，Flyway 会根据这些配置来连接数据库。
示例配置：
spring:datasource:url: jdbc:mysql://localhost:3306/mydbusername: rootpassword: rootpassworddriver-class-name: com.mysql.cj.jdbc.Driver
Flyway 使用这些配置连接到数据库，准备进行迁移操作。
2. 检查并创建历史表（flyway_schema_history）
连接数据库后，Flyway 会检查是否存在 flyway_schema_history 表。该表用于记录每次迁移的执行状态和历史信息。如果表不存在，Flyway 会自动创建这个表。
flyway_schema_history 表的结构：
CREATE TABLE flyway_schema_history (installed_rank INT NOT NULL,version VARCHAR(50),description VARCHAR(200),type VARCHAR(20),script VARCHAR(1000) NOT NULL,checksum INT,installed_by VARCHAR(100) NOT NULL,installed_on TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP NOT NULL,execution_time INT NOT NULL,success BOOL NOT NULL
);
- installed_rank：迁移执行的顺序号。
- version：迁移的版本号（对应迁移文件中的版本号）。
- description：迁移文件的描述。
- type：迁移文件的类型（如 SQL、JDBC）。
- script：迁移文件的名称。
- checksum：迁移文件的校验和（用于确保文件没有被篡改）。
- success：表示该迁移是否成功执行。
3. 检测待执行的迁移文件
Flyway 在应用启动时，会扫描指定目录下的迁移文件（如 db/migration），并根据迁移文件的命名规则识别不同的迁移版本。每个迁移文件的命名格式通常是：
V<Version>__<Description>.sql
- V：表示版本迁移文件。
- ：版本号（如
1,1.1,2等），Flyway 根据这个版本号确定执行顺序。 - ：简要描述迁移内容的文本。
Flyway 会将这些文件与 flyway_schema_history 表中的记录进行对比，判断哪些迁移已经执行，哪些迁移需要执行。
4. 校验迁移文件
Flyway 会对每个迁移文件计算校验和（checksum），并与 flyway_schema_history 表中已有记录的校验和进行对比。这样做的目的是确保迁移文件没有被修改或破坏。
- 校验和一致：如果校验和一致，Flyway 会跳过该迁移文件，继续检查下一个文件。
- 校验和不一致：如果校验和不一致，Flyway 会报错并停止迁移操作，因为这意味着迁移文件被修改，可能会影响数据库的正确性。
5. 执行迁移文件
Flyway 根据迁移文件的版本号依次执行未应用的迁移文件。每个迁移文件中的 SQL 语句会被逐条执行。Flyway 通过 JDBC 与数据库交互，并确保在事务内执行（某些数据库除外，如 MySQL 对 DDL 操作不支持事务）。
迁移文件示例：
-- V1__Create_users_table.sql
CREATE TABLE users (id BIGINT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,name VARCHAR(100) NOT NULL,email VARCHAR(100) UNIQUE NOT NULL,created_at TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP
);
6. 更新历史记录
每个迁移文件成功执行后，Flyway 会将相关信息写入 flyway_schema_history 表中，包括迁移的版本号、描述、执行时间等信息。这一步至关重要，确保 Flyway 了解已经执行过的迁移，避免重复执行。
插入历史记录的 SQL：
INSERT INTO flyway_schema_history (installed_rank, version, description, type, script, checksum, installed_by, execution_time, success)
VALUES (1, '1', 'Create_users_table', 'SQL', 'V1__Create_users_table.sql', 123456789, 'admin', 200, TRUE);
7. 处理迁移失败
如果某个迁移文件执行过程中发生错误，Flyway 会停止后续迁移，并将该迁移标记为失败。Flyway 不会回滚已经成功执行的迁移文件，但它会记录失败的迁移，并提示开发者进行修复。
开发者可以通过 Flyway 提供的 repair 命令修复失败的迁移历史，允许重新执行失败的迁移文件。
flyway repair
该命令会清除失败的迁移记录，使 Flyway 能够重新尝试执行该迁移文件。
三、Flyway 的执行命令
Flyway 提供了一系列命令，帮助开发者管理数据库的迁移过程。常用的命令有：
1. migrate
这是最常用的 Flyway 命令，执行所有待执行的迁移文件。
flyway migrate
Flyway 会扫描指定的迁移目录，执行所有新的迁移文件。
2. clean
该命令会删除所有已存在的表和数据，包括 flyway_schema_history 表，彻底清理数据库。慎用，通常用于开发或测试环境的清理操作。
flyway clean
3. info
该命令用于查看 Flyway 当前的迁移状态，包括哪些迁移已经执行，哪些尚未执行，以及迁移的成功或失败状态。
flyway info
4. validate
该命令用于校验已执行的迁移文件是否仍然有效，包括校验迁移文件的校验和。
flyway validate
5. repair
当某些迁移文件失败时，repair 命令可以用于修复 flyway_schema_history 表，使 Flyway 能够重新执行失败的迁移。
flyway repair
四、Flyway 的常见配置
除了执行命令，Flyway 还允许开发者通过配置文件（如 flyway.conf 或 application.yml）进行各种高级设置。
常见配置项：
flyway:url: jdbc:mysql://localhost:3306/mydbuser: rootpassword: rootpasswordlocations: classpath:db/migrationbaseline-on-migrate: trueclean-on-validation-error: false
- url：数据库连接 URL。
- user：数据库用户名。
- password：数据库密码。
- locations：迁移文件存放的路径（可以是文件系统或类路径下的目录）。
- baseline-on-migrate：如果数据库已存在 schema，可以通过
baseline标记为一个初始版本。 - clean-on-validation-error：当校验迁移文件失败时，是否自动清理数据库。
五、Flyway 的执行策略和优化
- 增量式迁移：Flyway 通过增量式迁移方式管理数据库的版本变更，不会重复执行已经应用的迁移文件，因此迁移操作的执行效率较高。
- 回滚策略：Flyway 默认不支持自动回滚，但可以通过编写
Undo迁移文件实现手动回滚。需要在实际项目中根据需要实现安全的
回滚机制。
3. 并行化执行：对于多节点的分布式系统，可以通过 Flyway 的锁机制确保迁移操作只在一个节点上执行，避免并发执行带来的冲突。
六、总结
Flyway 的迁移执行过程非常透明，遵循明确的版本管理规则，确保每个版本的数据库变更都有详细的记录和执行步骤。通过维护 flyway_schema_history 表，Flyway 能够跟踪和管理所有的迁移文件，避免重复执行或遗漏变更。Flyway 提供的各种命令和配置也让开发者在管理数据库 schema 时更加灵活，适用于开发、测试和生产环境。
