Entity Framework 4.3 - Schema Migrations für Code First (DbContext)

Eine Anwendung lebt bekanntlich von Änderungen. Nicht selten haben diese Änderungen auch Auswirkungen auf das Datenbankmodell. Das Entity Framework unterstützt mittlerweile DB First, Model First und Code First. Für DB First und Model First ist es kein grösseres Problem Änderungen auf der Datenbank nachzuführen, mit ein paar Tricks und Tools sind sogar Roundtrips zwischen Datenbank und Modell möglich.

Die möglichen Vorgehensweisen sind in der Präsentation Tipps und Tricks Entity Framework ersichtlich.

Bei Code First war dieser Ansatz bisher ein Ding der Unmöglichkeit. Lediglich mit Zusatztools wie SQL Delta und einer ITIL-konformen Umgebung konnten die Änderungen vorgenommen werden, ohne dass die produktiven Daten negativ beeinflusst wurden. Der Störfaktor war jedoch immer der Modelhash in der Tabelle EdmMetadata. Entweder hat man diesen Eintrag mit aktualisiert oder aber die Konvention entfernt.

Seit ein paar Tagen ist nun die Beta 1 vom Entity Framework 4.3 draussen und ich wollte natürlich auch gleich die Anpassungen ausprobieren. Die Pakete gibt es über NuGet und die Unterstützung für die Installation von Vorabversionen benötigt im minium die Version 1.6. Ich musste zuvor auf diese Version aktualisieren. Die ältere Version Entity Framework.Migrations muss noch vom System entfernt werden (erfordert einen Neustart von Visual Studio).

Nach diesem Update besteht die Möglichkeit die Vorabversion mit dem Befehl:

Abbildung 1 Install-Package Entity Framework -IncludePreRelease
Abbildung 1

auf dem System zu installieren.

Also beginne ich mit einem kleinen Beispiel:


    public abstract class Product
    {
      public int Id { get; set; }
 
      [StringLength(50)]
      [Required]
      public string Name { get; set; }
 
      [StringLength(400)]
      public string Description { get; set; }
    }
 
    public class Book : Product
    {
      [StringLength(10)]
      [Required]
      public string ISBN10 { get; set; }
 
      [StringLength(13)]
      [Required]
      public string ISBN13 { get; set; }
 
      public int LanguageCD { get; set; }
 
      [Required]
      public int Pages { get; set; }
    }
 
    public class EBook : Book
    {
      [Required]
      public string Filename { get; set; }
    }
 
    public class Hardcover : Book
    {
      [StringLength(20)]
      [Required]
      public string Size { get; set; }
 
      [Required]
      public double Weight { get; set; }
    }
 
    public class BookInheritanceContext : DbContext
    {
 
      public BookInheritanceContext()
        : base("EfCodeFirstMigrations")
      { 
 
      }
 
      public IDbSet<Product> Products { get; set; }
 
      protected override void OnModelCreating(DbModelBuilder modelBuilder)
      {
        //  TPH ist Standardkonvention, da beste Performance.
        //  Für  Individual-Lösungen  macht das auch durchaus Sinn , wenn
        //  jedoch die Release-Tauglichkeit  gewährleistet werden muss
        //  ist TPT die bessere Wahl.
 
        //  Mapping  für benutzerdefinierten Diskriminator 
        // // const  string   discriminator  = "ProductTypeNbr ";
        // // modelBuilder . Entity <Product >( )
        ////  .Map<Book>(m => m.Requires(discriminator).HasValue(2))
        ////  .Map<EBook>(m => m.Requires(discriminator).HasValue(3))
        ////  .Map<Hardcover>(m => m.Requires(discriminator).HasValue(4))
        ////  .ToTable("Product");
 
        base.OnModelCreating(modelBuilder);
      }
    }

Nun beginnt die Phase der Erweiterung. In diesem Zusammenhang ist es wichtig zu akzeptieren, dass die Arbeit mit NuGet ein wenig intensiver wird. Im neuen Release sollen nun ein paar Erweiterungen vorgenommen werden, die Auswirkungen auf das Datenmodell haben werden.

Der erste Schritt ist nun das öffnen der NuGet-Konsole und die Eingabe von:

Abbildung 2 Enable-Migrations
Abbildung 2

auszuführen. Nach dieser Aktion befindet sich ein neuer Ordner Migrations im Projekt.

Abbildung 3 Neuer Ordner Migrations
Abbildung 3

Ich beginne nun mit meinen Anpassungen an der Klasse EBook. In der neuen Version soll die Möglichkeit bestehen, dass pro Buch mehrere Dateien für alternative Dateiformate (mobi, epub, pdf usw.) hinterlegt werden können.


public class EBook : Book
    {
      [Required]
      public string Filename { get; set; }
 
      [Required]
      public ICollection<BookFile> AlternativeFiles { get; internal set; }
    }
 
    public class BookFile
    {
      public int Id { get; set; }
      public int Type { get; set; }
      public int Filename { get; set; }
    }

Nach der Fertigstellung geht es nun darum das Update der Datenbank vorzunehmen. Auch hier ist die primäre Schaltzentrale die NuGet-Konsole. Zuerst muss jedoch eine kleine Anpassung in der Configuration-Klasse vorgenommen werden. Im Konstruktur muss der Wert von AutomaticMigrationsEnabled auf true gesetzt werden.

Kommen wir zurück auf die NuGet-Konsole, mit dem Befehl:

Abbildung 4 Update-Database -Script
Abbildung 4

wird ein SQL-Skript mit den notwendigen Änderungen auf der Datenbank erstellt.

Der Output für dieses Beispiel:


CREATE TABLE [BookFiles] (
    [Id] [int] NOT NULL IDENTITY,
    [Type] [int] NOT NULL,
    [Filename] [int] NOT NULL,
    [EBook_Id] [int],
    CONSTRAINT [PK_BookFiles] PRIMARY KEY ([Id])
)
CREATE INDEX [IX_EBook_Id] ON [BookFiles]([EBook_Id])
ALTER TABLE [BookFiles] ADD CONSTRAINT [FK_BookFiles_Products_EBook_Id] FOREIGN KEY ([EBook_Id]) REFERENCES [Products] ([Id])
CREATE TABLE [__MigrationHistory] (
    [MigrationId] [nvarchar](255) NOT NULL,
    [CreatedOn] [datetime] NOT NULL,
    [Model] [varbinary](max) NOT NULL,
    [ProductVersion] [nvarchar](32) NOT NULL,
    CONSTRAINT [PK___MigrationHistory] PRIMARY KEY ([MigrationId])
)
BEGIN TRY
    EXEC sp_MS_marksystemobject '__MigrationHistory'
END TRY
BEGIN CATCH
END CATCH
INSERT INTO [__MigrationHistory] ([MigrationId], [CreatedOn], [Model], [ProductVersion]) VALUES ('201201151955537_AutomaticMigration', '2012-01-15T19:55:54.189Z', 0x1F8B...EDMX-Modell...0, '4.3.0-beta1')

Neben den Tabellen wird neu auch für die Fremdschlüssel-Spalten ein Fremdschlüsselindex erstellt. Bisher war das ein negativer Unterschied zum Model First - Ansatz, der mit der Version EF 4.3 der Vergangenheit angehören wird.

Was auch auffällt ist die Systemtabelle __MigrationHistory, in der das aktuelle Abbild des Modells gespeichert wird. Die Tabelle EdmMetadata existiert nicht mehr. Mit EF 4.3 gehört diese ebenfalls der Vergangenheit an. Bei bestehenden Modellen wird diese jedoch erst entfernt, wenn die Datenbank neu erstellt wird. Ein Detail, welches sich daraus ergibt: Migrations funktionieren nur mit dem SQL-Server!!!!

Ohne den Swich "-Script" lassen sich die Änderungen direkt an die Datenbank übertragen. Bei dem automatischen Ansatz würde ich persönlich darauf verzichten, da es keine Möglichkeit der Versionierung gibt. Dieser Teil lässt sich mit dem Speichern der SQL-Skripts jedoch organisatorisch in den Griff bekommen. Beim codebasierten Ansatz ist es ein wenig eleganter gelöst, jedoch sind die Möglichkeiten auch hier begrenzt.

Bei dieser Beta soll es sich um die Letzte handeln, sodass im Laufe des ersten Quartals die finale Version Entity Framework 4.3 zur Verfügung stehen wird.

Ich finde diesen Ansatz sehr interessant, da nun auch beim codezentrierten Ansatz mit dem Entity Framework Schema-Migrations möglich werden. Als Entwickler muss man jedoch berücksichtigen, dass diese nur mit dem SQL-Server funktionieren. Zudem ist ein Round-Trip nicht, bzw. nur mit einem nicht im Verhältnis stehenden Aufwand möglich. (Stichwort: Meet in the Middle). Hier beginnt das Problem aber häufig mit der Planung.

Weitere nützliche Informationen befinden sich in den Blogs vom ADO.NET - Team unter:

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