EF core (code first) 通过自定义 Migration History 实现多租户使用同一数据库时更新数据库结构

前言

写这篇文章的原因，其实由于我写EF core 实现多租户的时候，遇到的问题。

具体文章的链接：

Asp.net core下利用EF core实现从数据实现多租户（1）

Asp.net core下利用EF core实现从数据实现多租户（2） : 按表分离   （主要关联文章）

这里我遇到的最主要问题是：由于多租户的表使用的是同一个数据库。由于这个原因，无法通过 Database.EnsureCreated() 自动创建多个结构相同但名字不同的表。

所以我在文中提到，需要自己跑脚本去创建多有的表。

虽然我依然认为在多租户的情况下使用sql管理表是更可靠的方案，但如果可以利用EF core原生提供的Migration机制，在运行时自动创建和更新数据表结构，那更加友好。

实现的思路

其实我们都知道，EF core (code first) 会在数据库中生成唯一一个 __EFMigrationHistory 表，数据库的版本记录在这里。

在我们文章的场景下，由于有多个租户同时使用，同一个表结构(Products)会出现多次，那么意思就是一个 __EFMigrationHistory 无法同时记录多个租户的数据表版本。

好了，既然问题的关键已经知道了，我们可以在这里先把答案揭晓，在下问在详细说明实现方法：

图中可以看到，我们自定义MigrationHistory表，并且在一个数据下，同时出现了store1和store2的 MigrationHistory 表。

实施

项目介绍

这是一个多租户系统，具体来说就是根据不同的租户，创建相同的所有数据表。

项目依赖：

1. .net core app 3.1。在机器上安装好.net core SDK, 版本3.1

2. Mysql. 使用 Pomelo.EntityFrameworkCore.MySql 包

3. EF core，Microsoft.EntityFrameworkCore, 版本3.1.1。这里必须要用3.1的，因为ef core3.0是面向.net standard 2.1.

4. EF core design， Microsoft.EntityFrameworkCore.Design， 版本 3.1.1

5. dotnet-ef tool, 版本 3.1.1

关键的对象：

1. MigrationsAssembly， 利用此类去实现创建对应的Migration单元。

2. Migration files, 这里指的是一批Migration相关的文件，利用执行dotnet-ef 命令生成具体的文件，从而真正地去创建和更新数据库。

实施步骤

1. 运行dotnet-ef命令，生成Migration files

命令：

 dotnet-ef migrations add init

执行后，会在项目中的Migrations文件夹下生成多个*.cs文件，其实他们也是可执行C#对象

机构如下：

这3个文件中，主要起作用的是*_init.cs这个文件

打开之后我们需要对他进行修改

 using Microsoft.EntityFrameworkCore.Metadata;
 using Microsoft.EntityFrameworkCore.Migrations;
 
 namespace kiwiho.Course.MultipleTenancy.EFcore.Api.Migrations
 {
     public partial class init : Migration
     {
         private readonly string prefix;
         public init(string prefix)
         {
             if (string.IsNullOrEmpty(prefix))
             {
                 throw new System.ArgumentNullException();
             }
             this.prefix = prefix;
         }
 
         protected override void Up(MigrationBuilder migrationBuilder)
         {
             migrationBuilder.CreateTable(
                 name: prefix + "_Products",
                 columns: table => new
                 {
                     Id = table.Column<int>(nullable: false)
                         .Annotation("MySql:ValueGenerationStrategy", MySqlValueGenerationStrategy.IdentityColumn),
                     Name = table.Column<string>(maxLength: 50, nullable: false),
                     Category = table.Column<string>(maxLength: 50, nullable: true),
                     Price = table.Column<double>(nullable: true)
                 },
                 constraints: table =>
                 {
                     table.PrimaryKey("PK__Products", x => x.Id);
                 });
         }
 
         protected override void Down(MigrationBuilder migrationBuilder)
         {
             migrationBuilder.DropTable(
                 name: prefix + "_Products");
         }
     }
 }

init migration

这里修改的主要是：

1.1 新增构造函数，并且在里面添加一个 prefix 参数。

1.2 在Up方法中，对table Name进行修改，把prefix变量加在_Product前面（第21行）

1.3 在Down方法中，对table Name进行修改，把prefix变量加在_Product前面 （第39行）

2. 创建 MigrationByTenantAssembly 文件。

由于上一步讲Migration file的构造函数修改了，理论上EF core已经五法通过默认的方式成功执行改Migration file了

 using System;
 using System.Reflection;
 using Microsoft.EntityFrameworkCore;
 using Microsoft.EntityFrameworkCore.Diagnostics;
 using Microsoft.EntityFrameworkCore.Infrastructure;
 using Microsoft.EntityFrameworkCore.Migrations;
 using Microsoft.EntityFrameworkCore.Migrations.Internal;
 
 namespace kiwiho.Course.MultipleTenancy.EFcore.Api.Infrastructure
 {
     public class MigrationByTenantAssembly : MigrationsAssembly
     {
         private readonly DbContext context;
 
         public MigrationByTenantAssembly(ICurrentDbContext currentContext,
               IDbContextOptions options, IMigrationsIdGenerator idGenerator,
               IDiagnosticsLogger<DbLoggerCategory.Migrations> logger)
           : base(currentContext, options, idGenerator, logger)
         {
             context = currentContext.Context;
         }
 
         public override Migration CreateMigration(TypeInfo migrationClass,
               string activeProvider)
         {
             if (activeProvider == null)
                 throw new ArgumentNullException($"{nameof(activeProvider)} argument is null");
 
             var hasCtorWithSchema = migrationClass
                     .GetConstructor(new[] { typeof(string) }) != null;
 
             if (hasCtorWithSchema && context is ITenantDbContext tenantDbContext)
             {
                 var instance = (Migration)Activator.CreateInstance(migrationClass.AsType(), tenantDbContext?.TenantInfo?.Name);
                 instance.ActiveProvider = activeProvider;
                 return instance;
             }
 
             return base.CreateMigration(migrationClass, activeProvider);
         }
     }
 }

MigrationByTenantAssembly

这个类中没有什么特别的，关键在于29~37行。首先需要判断目标 Migration 对象的是否有一个构造函数的参数有且仅有一个string 类型

判断DbContext是否有实现ITenantDbContext接口。

利用 Activator 创建 Migration 实例（把tenant Name传进构造函数）

3. 在 MultipleTenancyExtension 类的AddDatabase方法中，添加自定义MigrationHistory表名

 var dbOptionBuilder = options.UseMySql(resolver.GetConnection(), builder =>
 {
     if (option.Type == ConnectionResolverType.ByTabel)
     {
         builder.MigrationsHistoryTable(${tenantInfo.Name}__EFMigrationsHistory");
     }
 });
 
 dbOptionBuilder.ReplaceService<Microsoft.EntityFrameworkCore.Migrations.IMigrationsAssembly, MigrationByTenantAssembly>();

最关键的一点是第5行，调用 MigrationsHistoryTable 设置MigrationHistory表名

另外一点是第10行，用 MigrationByTenantAssembly 类替换 EF core 中默认的实现（IMigrationsAssembly接口）

4. 在ProductController的构造函数中，修改成如下

Database.Migrate 的作用主要是在运行时可以执行数据库的创建和更新

 public ProductController(StoreDbContext storeDbContext)
 {
     this.storeDbContext = storeDbContext;
     this.storeDbContext.Database.Migrate();
 }

查看效果

调用接口

跟系列文章一样，我们先调用创建product的接口分别在store1和store2中添加记录。

下面是store1 的查询结果

store2的查询结果

查看数据库验证数据

数据库的表结构

store1_Products 表数据

store2_Products 表数据

总结

本文中我们介绍了ef core 的code first模式下是如何更新数据库的，并且通过添加 Migration 对象的构造函数 ，自行添加了必要参数。

通过替换EF core中默认的 IMigrationsAssembly 实现， MigrationByTenantAssembly 中自定对Migration对象实例化。

替换EF core中默认的MigrationHistory最终实现需求。

本文虽然只是一个示例，但是却可以在真实项目中使用相同的手段以实现需求。不过还是那句话，对于多租户情况下，我推荐使用db first模式。

关于代码

代码已经传上github，请查看EF_code_first的分支的代码。

https://github.com/woailibain/EFCore.MultipleTenancyDemo/tree/EF_code_first

参考文章

Custom Migrations History Table