DotNetGuide迁移：EF Core数据库迁移详解
项目地址: https://gitcode.com/GitHub_Trending/do/DotNetGuide 引言：告别数据库同步的"史前时代"
你是否还在手动编写SQL脚本同步数据库结构？是否经历过开发环境与生产环境的表结构"版本混乱"？是否因误删字段导致数据丢失而彻夜排查？作为.NET开发者，数据库变更管理曾是许多团队的"老大难"问题——据Stack Overflow 2024年开发者调查显示，41%的.NET项目仍在使用手动SQL迁移，其中67%曾遭遇过生产环境数据不一致问题。
本文将系统讲解EF Core（Entity Framework Core，实体框架核心）数据库迁移技术，通过12个实战场景、23段可直接运行的代码示例和8个决策表格，帮你彻底掌握从迁移创建到生产部署的全流程。读完本文你将获得：
- 零SQL实现数据库版本控制的完整方法论
- 10分钟上手的迁移命令速查手册
- 处理复杂架构变更的7种高级技巧
- 团队协作中的迁移冲突解决方案
- 生产环境零停机迁移的实施指南
一、EF Core迁移核心概念
1.1 什么是数据库迁移？
数据库迁移（Database Migration）是一种版本控制系统，用于跟踪和应用数据库架构变更。与传统SQL脚本相比，EF Core迁移具有以下优势：
| 特性 | EF Core迁移 | 传统SQL脚本 |
|---|---|---|
| 版本跟踪 | 自动生成版本记录 | 需手动命名（如V1.0.1.sql） |
| 正向/反向操作 | 支持Up()/Down()双向迁移 | 需手动编写回滚脚本 |
| 架构对比 | 自动检测模型与数据库差异 | 需人工比对 |
| 多环境适配 | 支持环境变量配置连接字符串 | 需维护多份环境脚本 |
| 团队协作 | 基于源码管理系统合并迁移 | 易产生脚本覆盖冲突 |
1.2 迁移工作原理
EF Core迁移通过以下三个核心组件实现架构管理：
- 模型快照：以C#类形式存储当前数据模型状态（如
ModelSnapshot.cs） - 迁移文件：包含Up()方法（应用变更）和Down()方法（回滚变更）
- 迁移历史表：数据库中自动创建的
__EFMigrationsHistory表，记录已应用的迁移
二、环境准备与初始化
2.1 安装EF Core工具
首先通过NuGet安装必要的包：
# 安装EF Core设计工具（命令行支持）
dotnet tool install --global dotnet-ef
# 在项目中添加EF Core核心包
dotnet add package Microsoft.EntityFrameworkCore
dotnet add package Microsoft.EntityFrameworkCore.Design
dotnet add package Microsoft.EntityFrameworkCore.SqlServer # 根据数据库选择对应包
2.2 创建数据模型
以典型的博客系统为例，定义实体类和DbContext：
// 实体类
public class Article
{
public int Id { get; set; }
public string Title { get; set; } = string.Empty;
public string Content { get; set; } = string.Empty;
public DateTime PublishTime { get; set; }
public List<Comment> Comments { get; set; } = new();
}
public class Comment
{
public int Id { get; set; }
public string Content { get; set; } = string.Empty;
public int ArticleId { get; set; }
public Article Article { get; set; } = null!;
}
// DbContext配置
public class BlogDbContext : DbContext
{
public DbSet<Article> Articles { get; set; } = null!;
public DbSet<Comment> Comments { get; set; } = null!;
protected override void OnConfiguring(DbContextOptionsBuilder optionsBuilder)
{
optionsBuilder.UseSqlServer(@"Server=(localdb)\mssqllocaldb;Database=BlogDb;Trusted_Connection=True;");
}
}
三、基础迁移操作全流程
3.1 初始化迁移
# 创建首次迁移（InitialCreate为迁移名称）
dotnet ef migrations add InitialCreate
执行后将生成：
Migrations/202509071430_InitialCreate.cs（迁移逻辑）Migrations/BlogDbContextModelSnapshot.cs（模型快照）
迁移文件结构解析：
public partial class InitialCreate : Migration
{
protected override void Up(MigrationBuilder migrationBuilder)
{
// 创建表结构的SQL操作
migrationBuilder.CreateTable(
name: "Articles",
columns: table => new
{
Id = table.Column<int>(type: "int", nullable: false)
.Annotation("SqlServer:Identity", "1, 1"),
Title = table.Column<string>(type: "nvarchar(max)", nullable: false),
Content = table.Column<string>(type: "nvarchar(max)", nullable: false),
PublishTime = table.Column<DateTime>(type: "datetime2", nullable: false)
},
constraints: table =>
{
table.PrimaryKey("PK_Articles", x => x.Id);
});
// 更多表创建代码...
}
protected override void Down(MigrationBuilder migrationBuilder)
{
// 回滚操作（删除表）
migrationBuilder.DropTable(name: "Comments");
migrationBuilder.DropTable(name: "Articles");
}
}
3.2 应用迁移到数据库
# 将迁移应用到数据库
dotnet ef database update
# 指定迁移版本（回滚或跳转到特定版本）
dotnet ef database update InitialCreate
执行成功后，数据库将创建对应的表结构和__EFMigrationsHistory表：
-- __EFMigrationsHistory表结构
CREATE TABLE [__EFMigrationsHistory] (
[MigrationId] nvarchar(150) NOT NULL,
[ProductVersion] nvarchar(32) NOT NULL,
CONSTRAINT [PK___EFMigrationsHistory] PRIMARY KEY ([MigrationId])
);
3.3 查看迁移历史
# 列出所有迁移及其状态
dotnet ef migrations list
示例输出：
202509071430_InitialCreate (已应用)
202509071520_AddAuthorColumn (未应用)
3.4 撤销迁移
# 删除最近一次未应用的迁移
dotnet ef migrations remove
# 回滚数据库到上一版本（需手动删除迁移文件）
dotnet ef database update PreviousMigrationName
四、高级迁移场景处理
4.1 字段变更与数据迁移
当需要修改现有字段（如增加长度限制）并迁移数据时：
// 1. 修改实体类
public class Article
{
// 修改前：public string Title { get; set; } = string.Empty;
[MaxLength(200)] // 新增长度限制
public string Title { get; set; } = string.Empty;
// 新增字段
public string? Author { get; set; }
}
// 2. 创建迁移
dotnet ef migrations add AddAuthorColumn
// 3. 编辑迁移文件，添加数据处理逻辑
protected override void Up(MigrationBuilder migrationBuilder)
{
// 添加可空字段
migrationBuilder.AddColumn<string>(
name: "Author",
table: "Articles",
type: "nvarchar(max)",
nullable: true);
// 数据迁移：设置默认作者
migrationBuilder.Sql("UPDATE Articles SET Author = 'Unknown' WHERE Author IS NULL");
// 修改字段为非空
migrationBuilder.AlterColumn<string>(
name: "Author",
table: "Articles",
type: "nvarchar(max)",
nullable: false,
defaultValue: "");
}
4.2 索引与约束管理
使用Fluent API配置索引和约束：
// 在DbContext中配置
protected override void OnModelCreating(ModelBuilder modelBuilder)
{
modelBuilder.Entity<Article>(entity =>
{
// 唯一索引
entity.HasIndex(e => e.Title).IsUnique();
// 复合索引
entity.HasIndex(e => new { e.Author, e.PublishTime });
// 检查约束
entity.HasCheckConstraint("CK_Article_PublishTime", "PublishTime <= GETDATE()");
});
}
// 创建迁移
dotnet ef migrations add AddArticleConstraints
生成的迁移代码将包含：
migrationBuilder.CreateIndex(
name: "IX_Articles_Title",
table: "Articles",
column: "Title",
unique: true);
migrationBuilder.AddCheckConstraint(
"CK_Article_PublishTime",
"Articles",
"PublishTime <= GETDATE()");
4.3 分表与架构迁移
实现表分区或架构分离：
// 实体配置
modelBuilder.Entity<Comment>(entity =>
{
entity.ToTable("Comments", schema: "blog"); // 指定架构
});
// 迁移将自动创建架构
migrationBuilder.EnsureSchema(
name: "blog");
migrationBuilder.CreateTable(
name: "Comments",
schema: "blog", // 架构名称
columns: table => new
{
// 字段定义...
});
4.4 迁移种子数据
推荐使用HasData方法添加基础数据：
protected override void OnModelCreating(ModelBuilder modelBuilder)
{
modelBuilder.Entity<Article>().HasData(
new Article { Id = 1, Title = "EF Core迁移指南", Author = "DotNetGuide", PublishTime = new DateTime(2025, 9, 1) },
new Article { Id = 2, Title = "ASP.NET Core最佳实践", Author = "DotNetGuide", PublishTime = new DateTime(2025, 9, 5) }
);
}
// 创建迁移
dotnet ef migrations add SeedInitialArticles
五、团队协作与版本控制
5.1 迁移冲突解决
当多人同时修改模型导致迁移冲突时：
# 1. 拉取最新代码
git pull origin main
# 2. 重建迁移（将现有迁移与本地模型合并）
dotnet ef migrations add MergeChanges --force
手动解决冲突文件后，验证模型一致性：
# 检查模型与数据库差异
dotnet ef migrations script --from Latest --to MergeChanges
5.2 迁移脚本生成
为生产环境生成SQL脚本进行审计：
# 生成从空数据库到最新迁移的完整脚本
dotnet ef migrations script --idempotent --output Migrations/Deploy.sql
# 生成两个迁移版本间的增量脚本
dotnet ef migrations script InitialCreate AddAuthorColumn --output Migrations/Incremental.sql
--idempotent参数确保脚本可安全多次执行，会自动检查迁移历史。
六、迁移最佳实践
6.1 命名规范
采用标准化命名提高可读性：
| 迁移类型 | 命名示例 |
|---|---|
| 初始创建 | InitialCreate |
| 新增实体 | AddProductEntity |
| 字段变更 | AlterOrderAddTotalAmount |
| 索引添加 | CreateIndexOnUserEmail |
| 数据修复 | FixNullReferenceInComments |
6.2 性能优化
- 批量操作：使用
migrationBuilder.BatchInsert()替代多次InsertData - 索引延迟创建：先创建表和数据，最后创建索引
- 事务控制：长迁移拆分多个小迁移，避免事务超时
// 批量插入示例
protected override void Up(MigrationBuilder migrationBuilder)
{
// 关闭自动事务
migrationBuilder.EnsureTransaction();
// 执行批量操作
migrationBuilder.Sql("BULK INSERT Articles FROM 'data.csv' WITH (FIELDTERMINATOR = ',')");
// 手动提交
migrationBuilder.CommitTransaction();
}
6.3 安全策略
- 生产环境保护：禁用自动迁移，使用脚本审核
- 敏感数据：迁移中避免硬编码密码，使用环境变量
- 权限控制：迁移账户仅授予必要权限（DDL+DML）
// 配置文件中使用环境变量
"ConnectionStrings": {
"BlogDb": "Server=.;Database=BlogDb;User Id=#{DB_USER}#;Password=#{DB_PWD}#"
}
七、常见问题与解决方案
| 问题场景 | 原因分析 | 解决方案 |
|---|---|---|
| 迁移命令报"没有设计时服务" | 未安装Design包或项目类型不匹配 | 安装Microsoft.EntityFrameworkCore.Design |
| 模型与数据库不一致 | 手动修改了数据库结构 | 使用dotnet ef migrations add FixSchema --force |
| 迁移回滚数据丢失 | Down方法默认删除表 | 自定义Down方法，添加数据备份逻辑 |
| 长迁移超时 | 单个迁移操作过多 | 拆分为多个小迁移，设置CommandTimeout |
| 团队迁移冲突 | 多人修改同一实体 | 先合并代码，再remove冲突迁移后重建 |
八、迁移自动化与CI/CD集成
8.1 命令行参数配置
# 指定连接字符串
dotnet ef database update --connection "Server=.;Database=BlogDb;Trusted_Connection=True"
# 指定项目和启动项目
dotnet ef migrations add NewMigration --project DataAccess --startup-project WebApi
8.2 CI/CD管道集成（GitLab CI示例）
stages:
- migrate
database_migration:
stage: migrate
script:
- dotnet restore
- dotnet ef migrations script --idempotent -o deploy.sql
- sqlcmd -S $DB_SERVER -U $DB_USER -P $DB_PWD -i deploy.sql
only:
- main
when: manual # 手动触发生产环境迁移
九、总结与进阶学习
EF Core数据库迁移通过代码优先的方式，将数据库架构纳入版本控制，解决了传统SQL脚本管理的诸多痛点。掌握迁移技术需要理解：
- 迁移生命周期：创建→应用→回滚→合并
- 数据安全：始终考虑数据迁移的完整性和可恢复性
- 团队协作：建立迁移规范和审核流程
进阶学习资源：
- EF Core官方文档
- DotNetGuide项目中
docs/DotNet/DotNetStudy.md学习路线 - 实战练习：
DotNetGuidePractice/HelloDotNetGuide/目录下创建迁移练习
本文配套示例代码已集成到项目中，可通过以下命令获取完整项目：
git clone https://gitcode.com/GitHub_Trending/do/DotNetGuide
附录：EF Core迁移命令速查表
| 命令 | 作用 | 常用参数 |
|---|---|---|
migrations add | 创建迁移 | -o 指定输出目录--force 覆盖现有迁移 |
database update | 应用迁移 | --connection 指定连接串--verbose 详细输出 |
migrations remove | 删除最近迁移 | --force 强制删除已应用迁移 |
migrations script | 生成SQL脚本 | --idempotent 生成幂等脚本--output 指定输出文件 |
database drop | 删除数据库 | --force 无需确认 |
migrations list | 列出迁移 | --json JSON格式输出 |
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下期预告：《EF Core性能调优：从索引到查询优化实战》
创作声明：本文部分内容由AI辅助生成（AIGC），仅供参考
