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1. 团队协作中的数据库迁移管理

当多个开发者同时进行数据库模型修改时，迁移脚本冲突就像多人同时编辑Word文档的”批注模式”
，稍不注意就会产生版本混乱。本节将通过真实项目案例，演示如何用Alembic维护迁移脚本的秩序。

1.1 迁移脚本冲突的产生原理

假设团队成员A和B基于同一个基础版本分别开发：

# 开发者A的操作流程
alembic revision -m "add user table"
# 生成迁移脚本：2a14d132a12a_add_user_table.py

# 开发者B的操作流程  
alembic revision -m "add product table"
# 生成迁移脚本：3b25e145b23b_add_product_table.py

此时两个迁移脚本都基于同一个父版本，在合并时会形成分叉版本链。这种场景下直接执行alembic upgrade head
将导致版本树断裂，产生类似Git的分支冲突。

1.2 冲突预防四原则

原则1：功能分支隔离

为每个功能模块创建独立数据库迁移分支，参考Git Flow工作流：

# 创建用户模块迁移分支
alembic branch user-module
# 创建商品模块迁移分支 
alembic branch product-module

原则2：原子化迁移脚本

将大范围修改拆分为多个小迁移单元。例如用户地址表修改可以分解为：

# 迁移脚本1: 添加address字段
op.add_column('users', sa.Column('address', String(200)))

# 迁移脚本2: 添加索引
op.create_index('ix_user_address', 'users', ['address'])

# 迁移脚本3: 添加外键约束
op.create_foreign_key('fk_user_address', 'users', 'address', ['address_id'], ['id'])

原则3：版本锁机制

在团队共享文档中维护迁移版本锁：

| 模块       | 当前版本   | 开发者 | 预计完成时间 |
|------------|------------|--------|--------------|
| 用户模块   | 2a14d132a12a | 张三   | 2023-08-20   |
| 商品模块   | 3b25e145b23b | 李四   | 2023-08-21   |

原则4：自动化检测

在CI/CD流水线中添加迁移检查步骤：

# .gitlab-ci.yml
check_migrations:
  script:
    - alembic history --verbose
    - alembic check
    - python -m pytest tests/test_migrations.py

1.3 冲突解决实战：合并迁移脚本

当冲突已经发生时，使用Alembic的merge命令就像数据库界的”git rebase”：

# 合并两个分叉版本
alembic merge -m "merge user and product modules" 2a14d132a12a 3b25e145b23b

# 生成合并后的迁移脚本
alembic revision --autogenerate -m "merged version"

合并后的迁移文件示例：

# migrations/versions/4c36f146c34c_merge_user_and_product.py

def upgrade():
    # 来自用户模块的修改
    op.create_table('user',
                    sa.Column('id', sa.Integer(), nullable=False),
                    sa.Column('name', sa.String(), nullable=True),
                    sa.PrimaryKeyConstraint('id')
                    )

    # 来自商品模块的修改
    op.create_table('product',
                    sa.Column('id', sa.Integer(), nullable=False),
                    sa.Column('title', sa.String(), nullable=True),
                    sa.PrimaryKeyConstraint('id')
                    )

1.4 合并后验证流程

建立三层验证机制确保合并正确性：

结构校验：使用alembic check命令验证迁移脚本完整性
空跑测试：执行alembic upgrade --sql生成SQL但不实际执行

回滚测试：

1
2
3

alembic upgrade head  # 升级到最新版本
alembic downgrade -1  # 回退一个版本
alembic upgrade       # 再次升级

1.5 课后Quiz

问题1：当看到如下版本树时，应该使用什么命令进行合并？

1 2	2a14d132a12a (user-module) 3b25e145b23b (product-module)

问题2：合并迁移后执行升级时出现表已存在错误，可能的原因是什么？

答案解析：

应使用alembic merge 2a14d132a12a 3b25e145b23b合并两个分叉版本
可能因为合并时未正确排序迁移操作，导致表创建重复

1.6 常见报错处理

报错现象：

1 2	sqlalchemy.exc.ProgrammingError: (psycopg2.errors.DuplicateTable) relation "user" already exists

解决方案：

检查合并后的迁移脚本执行顺序
在downgrade方法中添加反向操作：

1
2
3

def downgrade():
    op.drop_table('product')
    op.drop_table('user')

使用alembic stamp命令重置版本标记

预防建议：

在开发环境使用alembic upgrade head --sql预生成SQL
使用docker建立临时数据库进行迁移测试

通过以上方法，团队可以像管理代码版本一样管理数据库变更，实现平滑的协作开发流程。记住，好的迁移管理就像乐高积木——每个修改都是独立的模块，但最终能完美拼接。

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数据库迁移的艺术：团队协作中的冲突预防与解决之道