多数据库迁移的艺术：Alembic在复杂环境中的精妙应用

title: 多数据库迁移的艺术：Alembic在复杂环境中的精妙应用
date: 2025/05/11 00:35:52
updated: 2025/05/11 00:35:52
author: cmdragon

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现代Web应用中，多数据库场景包括主从架构、多租户系统、混合数据库和分库分表。Alembic支持多数据库配置，通过创建多版本目录结构和修改alembic.ini文件实现。环境脚本（env.py）需改造以支持多数据库迁移。模型定义推荐使用pydantic结合SQLAlchemy ORM。迁移操作包括生成独立脚本、执行迁移和查看历史。常见报错如未初始化版本表、缺少数据库配置和模型类未绑定元数据，均有相应解决方案。

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后端开发
FastAPI

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多数据库迁移
Alembic配置
SQLAlchemy ORM
数据库架构
数据模型
迁移脚本
错误处理

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多数据库环境下的迁移需求分析
现代Web应用中常见以下多数据库场景：

主从数据库架构（读写分离）
多租户系统（不同租户使用独立数据库）
混合数据库类型（MySQL+PostgreSQL组合使用）
分库分表架构（水平拆分业务模块）

Alembic多数据库配置方法
创建多版本目录结构：

project/
├── alembic/
│   ├── versions/
│   │   ├── db1/
│   │   └── db2/
│   └── env.py
├── alembic.ini
└── app/
    └── models.py

修改alembic.ini配置：

[alembic]
script_location = alembic

[db1]
sqlalchemy.url = postgresql://user:pass@localhost/db1

[db2]
sqlalchemy.url = mysql://user:pass@localhost/db2

环境脚本改造（env.py）：

from alembic import context


def run_migrations(engine_name):
    config = context.config
    section = config.get_section(engine_name)
    url = section["sqlalchemy.url"]

    engine = create_engine(url)
    with engine.connect() as connection:
        context.configure(
            connection=connection,
            target_metadata=get_metadata(engine_name),
            version_table=f'alembic_version_{engine_name}'
        )
        with context.begin_transaction():
            context.run_migrations(engine_name)


if context.is_offline_mode():
    run_migrations('db1')
    run_migrations('db2')
else:
    for engine_name in ['db1', 'db2']:
        run_migrations(engine_name)

模型定义最佳实践
使用pydantic结合SQLAlchemy ORM：

from sqlalchemy.ext.declarative import declarative_base
from pydantic import BaseModel


class UserBase(BaseModel):
    email: str
    is_active: bool = True


class UserCreate(UserBase):
    password: str


class UserDB(UserBase):
    id: int


Db1Base = declarative_base()
Db2Base = declarative_base()


class Db1User(Db1Base):
    __tablename__ = "users"
    id = Column(Integer, primary_key=True)
    email = Column(String)
    password_hash = Column(String)
    is_active = Column(Boolean)


class Db2Log(Db2Base):
    __tablename__ = "logs"
    id = Column(Integer, primary_key=True)
    action = Column(String)
    user_id = Column(Integer)

多数据库迁移操作指南
生成独立迁移脚本：

alembic -n db1 revision --autogenerate -m "add users table"
alembic -n db2 revision --autogenerate -m "add logs table"

执行迁移命令：

alembic -n db1 upgrade head
alembic -n db2 upgrade head

查看迁移历史：

alembic -n db1 history --verbose
alembic -n db2 history --verbose

课后Quiz
Q1：当需要为第三个数据库添加迁移支持时，应该修改哪些配置文件？
A) 只需修改alembic.ini
B) 修改env.py和alembic.ini
C) 修改models.py和env.py
D) 需要创建新的版本目录并修改所有配置文件

正确答案：B
解析：需要修改alembic.ini添加新的数据库配置段落，并在env.py中扩展迁移执行逻辑。模型定义可能需要新增基类，但不需要修改现有文件。

Q2：如何为不同数据库设置独立的迁移版本表？
A) 在模型类中指定__version_table__属性
B) 在env.py的context.configure中设置version_table参数
C) 修改alembic.ini的version_table配置项
D) 使用不同的迁移目录结构

正确答案：B
解析：context.configure()中的version_table参数允许为每个数据库引擎指定独立的版本表名称。

常见报错解决方案
错误1：sqlalchemy.exc.NoSuchTableError: alembic_version
原因：目标数据库未初始化迁移版本表
解决：

alembic -n db1 revision --autogenerate --version-path=alembic/versions/db1
alembic -n db1 stamp head

错误2：KeyError: 'No such section: 'db3'
原因：alembic.ini缺少对应数据库配置
解决：

[db3]
sqlalchemy.url = sqlite:///db3.sqlite

错误3：SAWarning: Class <class 'app.models.Db1User'> does not have a __table__
原因：模型类未正确绑定到元数据
解决：

Db1Base.metadata.create_all(engine)  # 在应用启动时执行

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