自动迁移和数据库初始化

生成迁移脚本

dotnet ef migrations add InitialCreate --output-dir Infrastructure/Migrations

手动将最新迁移脚本应用到数据库

dotnet ef database update

使用代码创建数据库

await dbContext.Database.EnsureCreatedAsync();

EnsureCreatedAsync 会创建数据库（如果不存在），并会创建所有表，但不会应用迁移脚本，适用于开发环境。

使用代码将最新迁移脚本应用到数据库

await dbContext.Database.MigrateAsync();

MigrateAsync 会应用迁移脚本，如果数据库不存在，会先创建数据库，适用于生产环境。

注意事项

如果先前已经使用 EnsureCreatedAsync 创建了数据库，再使用 MigrateAsync 会抛出异常，因为数据库和所有表已经存在，因为迁移中有创建表的操作脚本。

如果数据库不存在，使用 MigrateAsync 会先创建数据库，再创建迁移历史表，然后再应用迁移脚本，但这个过程中会打印一些错误警告信息，虽然可以忽略，但不够优雅。

优雅的做法

这里使用到一些 EF Core 的内部服务，注意他们在实现细节上的区别。

private static async ValueTask RunMigrationAsync(TDbContext dbContext, CancellationToken cancellationToken)
{
    var strategy = dbContext.Database.CreateExecutionStrategy();
    var dbCreator = dbContext.GetService<IRelationalDatabaseCreator>();
    var historyRepository = dbContext.GetService<IHistoryRepository>();
    await strategy.ExecuteAsync(async () =>
    {
        if (!await dbCreator.ExistsAsync(cancellationToken))
        {
            await dbCreator.CreateAsync(cancellationToken);
        }
        await historyRepository.CreateIfNotExistsAsync();
        await dbContext.Database.MigrateAsync(cancellationToken);
    });
}

1、使用 dbCreator.ExistsAsync 先检查数据库是否存在，不存在则仅仅创建数据库（它不会创建表），这个时候得到一个空的数据库。

2、再使用 historyRepository.CreateIfNotExistsAsync 在空数据库中创建迁移历史表，用于保存迁移记录。

3、最后使用 dbContext.Database.MigrateAsync 应用迁移脚本，因为迁移脚本中的操作会在空数据库中执行，包括创建表等等操作。

4、迁移完成后，数据库中会有所有表和迁移历史表，迁移历史表中登记了最新的迁移记录。

5、后续再使用 dbContext.Database.MigrateAsync 会检查迁移历史表，如果有新的迁移脚本，会应用新的迁移脚本。

6、这样就实现了自动迁移和数据库初始化。

为了以上操作都在一个事务中执行，我们使用 dbContext.Database.CreateExecutionStrategy 创建一个执行策略， 在策略中执行上述操作。

数据库初始化的方式

在最新的 EF 9.0 建议使用 UseSeeding 和 UseAsyncSeeding 并利用初始数据对数据库进行种子设定，这些代码会在迁移时执行。

protected override void OnConfiguring(DbContextOptionsBuilder optionsBuilder)=> optionsBuilder
        .UseSqlServer(@"Server=(localdb)\mssqllocaldb;Database=EFDataSeeding;Trusted_Connection=True;ConnectRetryCount=0")
        .UseSeeding((context, _) =>
        {
            var testBlog = context.Set<Blog>().FirstOrDefault(b => b.Url == "http://test.com");
            if (testBlog == null)
            {
                context.Set<Blog>().Add(new Blog { Url = "http://test.com" });
                context.SaveChanges();
            }
        })
        .UseAsyncSeeding(async (context, _, cancellationToken) =>
        {
            var testBlog = await context.Set<Blog>().FirstOrDefaultAsync(b => b.Url == "http://test.com", cancellationToken);
            if (testBlog == null)
            {
                context.Set<Blog>().Add(new Blog { Url = "http://test.com" });
                await context.SaveChangesAsync(cancellationToken);
            }
        });

不推荐传统的种子数据方式，因为它会在每次迁移时都会执行，而且不支持异步操作。

protected override void OnModelCreating(ModelBuilder modelBuilder)
{
    modelBuilder.Entity<Blog>().HasData(
        new Blog { BlogId = 1, Url = "http://sample.com" },
        new Blog { BlogId = 2, Url = "http://sample2.com" }
    );
}

零度框架的数据库初始化

在某些场景下数据库初始化可能是一个耗时的操作，我们使用 IHostedService 或 BackgroundService 来异步执行数据库初始化。

public class DbInitializer : IHostedService
{
    private readonly IServiceProvider _serviceProvider;

    public DbInitializer(IServiceProvider serviceProvider)
    {
        _serviceProvider = serviceProvider;
    }

    public async Task StartAsync(CancellationToken cancellationToken)
    {
        using var scope = _serviceProvider.CreateScope();
        var dbContext = scope.ServiceProvider.GetRequiredService<AppDbContext>();
        // The code to initialize the database
    }

    public Task StopAsync(CancellationToken cancellationToken) => Task.CompletedTask;
}