Під час zero-downtime деплою стара й нова версії коду певний час працюють одночасно з однією базою. Тому кожна міграція має бути сумісна з попереднім кодом, а кожна версія коду з попередньою і наступною схемою. Цей принцип називають expand and contract: спершу розширення схеми, сумісне з усім, потім переключення коду, і лише після повного викочування прибирання старого.
Безпечні операції: додати nullable-колонку, нову таблицю, індекс через CONCURRENTLY. Небезпечні: видалення, перейменування, зміна типу, NOT NULL на існуючій колонці. Небезпечні операції розкладаються на кілька релізів. Перейменування колонки займає чотири: додати нову, писати в обидві й читати стару, читати нову й писати в обидві, писати лише в нову й видалити стару. Між другим і третім кроком іде backfill батчами по первинному ключу, щоб не тримати довге блокування й не роздувати WAL.
Окрема категорія — DDL, який блокує таблицю. У PostgreSQL додавання NOT NULL сканує таблицю під блокуванням; обхід через CHECK ... NOT VALID, VALIDATE CONSTRAINT без блокування запису і потім SET NOT NULL. Індекс без CONCURRENTLY зупиняє запис на час побудови. Будь-який DDL запускається з lock_timeout, щоб не чекати блокування вічно й не ставити в чергу всі запити за собою.
Міграції виконуються один раз, окремим кроком до перемикання трафіку, а не в entrypoint кожної репліки, і мають план відкату. Успіх міграції є умовою розкатки нового образу.
-- Задача: перейменувати users.name у users.full_name без простою
-- Реліз 1 (expand): нова nullable-колонка, миттєво
ALTER TABLE users ADD COLUMN full_name text;
-- Реліз 2: код пише в обидві колонки, читає стару. Backfill батчами у фоні
UPDATE users SET full_name = name
WHERE id BETWEEN 1 AND 10000 AND full_name IS NULL;
-- ... наступні діапазони з паузою
-- Реліз 3: код читає full_name. NOT NULL без довгого блокування (PostgreSQL)
ALTER TABLE users ADD CONSTRAINT users_full_name_nn CHECK (full_name IS NOT NULL) NOT VALID;
ALTER TABLE users VALIDATE CONSTRAINT users_full_name_nn; -- сканує без блокування запису
ALTER TABLE users ALTER COLUMN full_name SET NOT NULL; -- PG 12+ використає CHECK, без скану
ALTER TABLE users DROP CONSTRAINT users_full_name_nn;
-- Індекс без блокування запису
CREATE INDEX CONCURRENTLY users_full_name_idx ON users (full_name);
-- Реліз 4 (contract): код більше не торкається name
ALTER TABLE users DROP COLUMN name;
-- Запобіжник для будь-якого DDL: не чекати блокування вічно
SET lock_timeout = '3s';
SET statement_timeout = '30s';Ключове слово — expand and contract. Назвіть його, опишіть обидві фази і наведіть приклад з перейменуванням колонки на чотири релізи.