Python的Flask框架中使用Flask-Migrate扩展迁移数据库的教程

我们在升级系统的时候，经常碰到需要更新服务器端数据结构等操作，之前的方式是通过手工编写alter sql脚本处理，经常会发现遗漏，导致程序发布到服务器上后无法正常使用。

现在我们可以使用Flask-Migrate插件来解决之，Flask-Migrate插件是基于Alembic，Alembic是由大名鼎鼎的SQLAlchemy作者开发数据迁移工具。

具体操作如下：

1. 安装Flask-Migrate插件

$ pip install Flask-Migrate

2. 修改Flask App部分的代码，以增加Migrate相关的Command

db = SQLAlchemy(app)
migrate = Migrate(app, db)

manager = Manager(app)
manager.add_command('db', MigrateCommand)

3. 初始化

$ python app.py db init

使用Flask-Migrate迁移数据库
随着开发进度不断向前，你会发现你的数据库模型需要更改，而当这种情况发生时需要更新数据库。

Flask-SQLAlchemy只有当数据库表不存在了才从模型创建它们，所以更新表的唯一途径就是销毁旧的表，当然这将导致所有数据库中的数据丢失。

有个更好的解决方案就是使用数据库迁移框架。和源码版本控制工具跟踪更改源码文件一样，数据库迁移框架跟踪更改数据库模型，然后将增量变化应用到数据库中。

SQLAlchemy的主要开发人员写了一个Alembic迁移框架，但我们不直接使用Alembic，Flask应用可以使用Flask-Migrate扩展，一个集成了Flask-Script来提供所有操作命令的轻量级Alembic包。

4. 创建迁移仓库

首先，Flask-Migrate必须已经安装到虚拟环境中：

(venv) $ pip install flask-migrate

下面展示扩展如何初始化：

from flask.ext.migrate import Migrate, MigrateCommand

# ...

migrate = Migrate(app, db)
manager.add_command('db', MigrateCommand)

为了可以使用数据库迁移命令，Flask-Migrate提供MigrateCommand类来连接Flask-Script的manager对象。在这个示例中使用db来连接到命令。

在数据库迁移可以维护之前，必须通过init子命令来创建一个迁移库：

(venv) $ python hello.py db init

Creating directory /home/flask/flasky/migrations...done
Creating directory /home/flask/flasky/migrations/versions...done
Generating /home/flask/flasky/migrations/alembic.ini...done
Generating /home/flask/flasky/migrations/env.py...done
Generating /home/flask/flasky/migrations/env.pyc...done
Generating /home/flask/flasky/migrations/README...done
Generating /home/flask/flasky/migrations/script.py.mako...done
Please edit configuration/connection/logging settings in
'/home/flask/flasky/migrations/alembic.ini' before proceeding.

这个命令创建一个migrations文件夹，里面存放了所有迁移脚本。

建议：如果你有克隆在GitHub上的应用程序，你现在可以运行git checkout 5c来切换到这个版本的应用程序。

5. 创建迁移脚本

在Alembic，数据库迁移工作由迁移脚本完成。这个脚本有两个函数，分别叫做upgrade()和downgrade()。upgrade()函数实施数据库更改，是迁移的一部分，downgrade()函数则删除它们。通过添加和删除数据库变化的能力，Alembic可以重新配置数据库从历史记录中的任何时间点。

Alembic迁移可以分别使用revision和migrate命令手动或自动创建。手动迁移通过由开发人员使用Alembic的Operations对象指令实现的空upgrade()和downgrade()函数创建迁移框架脚本。另一方面，自动迁移通过寻找模型定义和数据库当前状态间的不同为upgrade()和downgrade()生成代码。

警告：自动迁移并不总是准确的，可以忽略一些细节。所以应该经常审查一下自动生成的迁移脚本。
migrate子命令创建自动迁移脚本：

(venv) $ python hello.py db migrate -m "initial migration"

INFO [alembic.migration] Context impl SQLiteImpl.
INFO [alembic.migration] Will assume non-transactional DDL.
INFO [alembic.autogenerate] Detected added table 'roles'
INFO [alembic.autogenerate] Detected added table 'users'
INFO [alembic.autogenerate.compare] Detected added index
'ix_users_username' on '['username']'
Generating /home/flask/flasky/migrations/versions/1bc
594146bb5_initial_migration.py...done

建议：如果你有克隆在GitHub上的应用程序，你现在可以运行git checkout 5c来切换到这个版本的应用程序。注意，你不需要为这个应用生成migrations，所有的迁移脚本都包含在版本库中。
6. 更新数据库

一旦迁移脚本被审查且接受，就可以使用db upgrade命令更新到数据库中：

(venv) $ python hello.py db upgrade

INFO [alembic.migration] Context impl SQLiteImpl.
INFO [alembic.migration] Will assume non-transactional DDL.
INFO [alembic.migration] Running upgrade None -> 1bc594146bb5, initial migration

第一次迁移实际上相当于调用db.create_all()，但在后续迁移中，upgrade命令对表实施更新操作但不影响表中的内容。