About this skill
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name: database-migrations
description: Buenas prácticas de migración de base de datos para cambios de esquema, migraciones de datos, rollbacks y despliegues de tiempo cero en PostgreSQL, MySQL y ORMs comunes (Prisma, Drizzle, Kysely, Django, TypeORM, golang-migrate).
origin: ECC
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# Patrones de Migración de Base de Datos
Cambios de esquema de base de datos seguros y reversibles para sistemas de producción.
## Cuándo Activar
- Crear o alterar tablas de base de datos
- Agregar/eliminar columnas o índices
- Ejecutar migraciones de datos (backfill, transformación)
- Planificar cambios de esquema de tiempo cero (zero-downtime)
- Configurar herramientas de migración para un nuevo proyecto
## Principios Fundamentales
1. **Cada cambio es una migración** — nunca alterar bases de datos de producción manualmente
2. **Las migraciones son solo hacia adelante en producción** — los rollbacks usan nuevas migraciones hacia adelante
3. **Las migraciones de esquema y de datos son separadas** — nunca mezclar DDL y DML en una migración
4. **Probar migraciones contra datos de tamaño de producción** — una migración que funciona en 100 filas puede bloquear en 10M
5. **Las migraciones son inmutables una vez desplegadas** — nunca editar una migración que ya se ejecutó en producción
## Lista de Verificación de Seguridad de Migración
Antes de aplicar cualquier migración:
- [ ] La migración tiene tanto UP como DOWN (o está marcada explícitamente como irreversible)
- [ ] Sin bloqueos de tabla completa en tablas grandes (usar operaciones concurrentes)
- [ ] Las nuevas columnas tienen valores predeterminados o son nullable (nunca agregar NOT NULL sin valor predeterminado)
- [ ] Índices creados de forma concurrente (no en línea con CREATE TABLE para tablas existentes)
- [ ] El backfill de datos es una migración separada del cambio de esquema
- [ ] Probado contra una copia de datos de producción
- [ ] Plan de rollback documentado
## Patrones PostgreSQL
### Agregar una Columna de Forma Segura
```sql
-- BIEN: Columna nullable, sin bloqueo
ALTER TABLE users ADD COLUMN avatar_url TEXT;
-- BIEN: Columna con valor predeterminado (Postgres 11+ es instantáneo, sin reescritura)
ALTER TABLE users ADD COLUMN is_active BOOLEAN NOT NULL DEFAULT true;
-- MAL: NOT NULL sin valor predeterminado en tabla existente (requiere reescritura completa)
ALTER TABLE users ADD COLUMN role TEXT NOT NULL;
-- Esto bloquea la tabla y reescribe cada fila
```
### Agregar un Índice Sin Tiempo de Inactividad
```sql
-- MAL: Bloquea escrituras en tablas grandes
CREATE INDEX idx_users_email ON users (email);
-- BIEN: No bloqueante, permite escrituras concurrentes
CREATE INDEX CONCURRENTLY idx_users_email ON users (email);
-- Nota: CONCURRENTLY no puede ejecutarse dentro de un bloque de transacción
-- La mayoría de herramientas de migración necesitan manejo especial para esto
```
### Renombrar una Columna (Zero-Downtime)
Nunca renombrar directamente en producción. Usar el patrón expand-contract:
```sql
-- Paso 1: Agregar nueva columna (migración 001)
ALTER TABLE users ADD COLUMN display_name TEXT;
-- Paso 2: Backfill de datos (migración 002, migración de datos)
UPDATE users SET display_name = username WHERE display_name IS NULL;
-- Paso 3: Actualizar el código de la aplicación para leer/escribir ambas columnas
-- Desplegar cambios de aplicación
-- Paso 4: Dejar de escribir en la columna antigua, eliminarla (migración 003)
ALTER TABLE users DROP COLUMN username;
```
### Eliminar una Columna de Forma Segura
```sql
-- Paso 1: Eliminar todas las referencias de la aplicación a la columna
-- Paso 2: Desplegar la aplicación sin la referencia a la columna
-- Paso 3: Eliminar la columna en la próxima migración
ALTER TABLE orders DROP COLUMN legacy_status;
-- Para Django: usar SeparateDatabaseAndState para eliminar del modelo
-- sin generar DROP COLUMN (luego eliminar en la próxima migración)
```
### Migraciones de Datos Grandes
```sql
-- MAL: Actualiza todas las filas en una transacción (bloquea la tabla)
UPDATE users SET normalized_email = LOWER(email);
-- BIEN: Actualización en lotes con progreso
DO $$
DECLARE
batch_size INT := 10000;
rows_updated INT;
BEGIN
LOOP
UPDATE users
SET normalized_email = LOWER(email)
WHERE id IN (
SELECT id FROM users
WHERE normalized_email IS NULL
LIMIT batch_size
FOR UPDATE SKIP LOCKED
);
GET DIAGNOSTICS rows_updated = ROW_COUNT;
RAISE NOTICE 'Updated % rows', rows_updated;
EXIT WHEN rows_updated = 0;
COMMIT;
END LOOP;
END $$;
```
## Prisma (TypeScript/Node.js)
### Flujo de Trabajo
```bash
# Crear migración a partir de cambios de esquema
npx prisma migrate dev --name add_user_avatar
# Aplicar migraciones pendientes en producción
npx prisma migrate deploy
# Resetear base de datos (solo desarrollo)
npx prisma migrate reset
# Generar cliente después de cambios de esquema
npx prisma generate
```
### Ejemplo de Esquema
```prisma
model User {
id String @id @default(cuid())
email String @unique
name String?
avatarUrl String? @map("avatar_url")
createdAt DateTime @default(now()) @map("created_at")
updatedAt DateTime @updatedAt @map("updated_at")
orders Order[]
@@map("users")
@@index([email])
}
```
### Migración SQL Personalizada
Para operaciones que Prisma no puede expresar (índices concurrentes, backfills de datos):
```bash
# Crear migración vacía, luego editar el SQL manualmente
npx prisma migrate dev --create-only --name add_email_index
```
```sql
-- migrations/20240115_add_email_index/migration.sql
-- Prisma no puede generar CONCURRENTLY, por lo que se escribe manualmente
CREATE INDEX CONCURRENTLY IF NOT EXISTS idx_users_email ON users (email);
```
## Drizzle (TypeScript/Node.js)
### Flujo de Trabajo
```bash
# Generar migración a partir de cambios de esquema
npx drizzle-kit generate
# Aplicar migraciones
npx drizzle-kit migrate
# Hacer push del esquema directamente (solo desarrollo, sin archivo de migración)
npx drizzle-kit push
```
### Ejemplo de Esquema
```typescript
import { pgTable, text, timestamp, uuid, boolean } from "drizzle-orm/pg-core";
export const users = pgTable("users", {
id: uuid("id").primaryKey().defaultRandom(),
email: text("email").notNull().unique(),
name: text("name"),
isActive: boolean("is_active").notNull().default(true),
createdAt: timestamp("created_at").notNull().defaultNow(),
updatedAt: timestamp("updated_at").notNull().defaultNow(),
});
```
## Kysely (TypeScript/Node.js)
### Flujo de Trabajo (kysely-ctl)
```bash
# Inicializar archivo de configuración (kysely.config.ts)
kysely init
# Crear un nuevo archivo de migración
kysely migrate make add_user_avatar
# Aplicar todas las migraciones pendientes
kysely migrate latest
# Revertir la última migración
kysely migrate down
# Mostrar estado de migraciones
kysely migrate list
```
### Archivo de Migración
```typescript
// migrations/2024_01_15_001_create_user_profile.ts
import { type Kysely, sql } from 'kysely'
// IMPORTANTE: Siempre usar Kysely<any>, no tu interfaz de DB tipada.
// Las migraciones están congeladas en el tiempo y no deben depender de los tipos de esquema actuales.
export async function up(db: Kysely<any>): Promise<void> {
await db.schema
.createTable('user_profile')
.addColumn('id', 'serial', (col) => col.primaryKey())
.addColumn('email', 'varchar(255)', (col) => col.notNull().unique())
.addColumn('avatar_url', 'text')
.addColumn('created_at', 'timestamp', (col) =>
col.defaultTo(sql`now()`).notNull()
)
.execute()
await db.schema
.createIndex('idx_user_profile_avatar')
.on('user_profile')
.column('avatar_url')
.execute()
}
export async function down(db: Kysely<any>): Promise<void> {
await db.schema.dropTable('user_profile').execute()
}
```
### Migrador Programático
```typescript
import { Migrator, FileMigrationProvider } from 'kysely'
import { promises as fs } from 'fs'
import * as path from 'path'
// Solo ESM — CJS puede usar __dirname directamente
import { fileURLToPath } from 'url'
const migrationFolder = path.join(
path.dirname(fileURLToPath(import.meta.url)),
'./migrations',
)
// `db` es tu instancia de base de datos Kysely<any>
const migrator = new Migrator({
db,
provider: new FileMigrationProvider({
fs,
path,
migrationFolder,
}),
// ADVERTENCIA: Solo habilitar en desarrollo. Deshabilita la validación de
// ordenamiento por timestamp, lo que puede causar deriva de esquema entre entornos.
// allowUnorderedMigrations: true,
})
const { error, results } = await migrator.migrateToLatest()
results?.forEach((it) => {
if (it.status === 'Success') {
console.log(`migration "${it.migrationName}" executed successfully`)
} else if (it.status === 'Error') {
console.error(`failed to execute migration "${it.migrationName}"`)
}
})
if (error) {
console.error('migration failed', error)
process.exit(1)
}
```
## Django (Python)
### Flujo de Trabajo
```bash
# Generar migración a partir de cambios de modelo
python manage.py makemigrations
# Aplicar migraciones
python manage.py migrate
# Mostrar estado de migraciones
python manage.py showmigrations
# Generar migración vacía para SQL personalizado
python manage.py makemigrations --empty app_name -n description
```
### Migración de Datos
```python
from django.db import migrations
def backfill_display_names(apps, schema_editor):
User = apps.get_model("accounts", "User")
batch_size = 5000
users = User.objects.filter(display_name="")
while users.exists():
batch = list(users[:batch_size])
for user in batch:
user.display_name = user.username
User.objects.bulk_update(batch, ["display_name"], batch_size=batch_size)
def reverse_backfill(apps, schema_editor):
pass # Migración de datos, no se necesita reversión
class Migration(migrations.Migration):
dependencies = [("accounts", "0015_add_display_name")]
operations = [
migrations.RunPython(backfill_display_names, reverse_backfill),
]
```
### SeparateDatabaseAndState
Eliminar una columna del modelo Django sin eliminarla de la base de datos inmediatamente:
```python
class Migration(migrations.Migration):
operations = [
migrations.SeparateDatabaseAndState(
state_operations=[
migrations.RemoveField(model_name="user", name="legacy_field"),
],
database_operations=[], # No tocar la DB todavía
),
]
```
## golang-migrate (Go)
### Flujo de Trabajo
```bash
# Crear par de migración
migrate create -ext sql -dir migrations -seq add_user_avatar
# Aplicar todas las migraciones pendientes
migrate -path migrations -database "$DATABASE_URL" up
# Revertir la última migración
migrate -path migrations -database "$DATABASE_URL" down 1
# Forzar versión (corregir estado sucio)
migrate -path migrations -database "$DATABASE_URL" force VERSION
```
### Archivos de Migración
```sql
-- migrations/000003_add_user_avatar.up.sql
ALTER TABLE users ADD COLUMN avatar_url TEXT;
CREATE INDEX CONCURRENTLY idx_users_avatar ON users (avatar_url) WHERE avatar_url IS NOT NULL;
-- migrations/000003_add_user_avatar.down.sql
DROP INDEX IF EXISTS idx_users_avatar;
ALTER TABLE users DROP COLUMN IF EXISTS avatar_url;
```
## Estrategia de Migración de Zero-Downtime
Para cambios críticos de producción, seguir el patrón expand-contract:
```
Fase 1: EXPAND (Expandir)
- Agregar nueva columna/tabla (nullable o con valor predeterminado)
- Desplegar: la app escribe en AMBAS, vieja y nueva
- Backfill de datos existentes
Fase 2: MIGRATE (Migrar)
- Desplegar: la app lee de la NUEVA, escribe en AMBAS
- Verificar consistencia de datos
Fase 3: CONTRACT (Contraer)
- Desplegar: la app solo usa la NUEVA
- Eliminar columna/tabla antigua en migración separada
```
### Ejemplo de Línea de Tiempo
```
Día 1: Migración agrega columna new_status (nullable)
Día 1: Desplegar app v2 — escribe en status y new_status
Día 2: Ejecutar migración de backfill para filas existentes
Día 3: Desplegar app v3 — lee solo de new_status
Día 7: Migración elimina columna status antigua
```
## Anti-Patrones
| Anti-Patrón | Por Qué Falla | Mejor Enfoque |
|-------------|-------------|-----------------|
| SQL manual en producción | Sin historial de auditoría, no repetible | Siempre usar archivos de migración |
| Editar migraciones desplegadas | Causa deriva entre entornos | Crear nueva migración en su lugar |
| NOT NULL sin valor predeterminado | Bloquea tabla, reescribe todas las filas | Agregar nullable, backfill, luego agregar restricción |
| Índice en línea en tabla grande | Bloquea escrituras durante la construcción | CREATE INDEX CONCURRENTLY |
| Esquema + datos en una migración | Difícil de revertir, transacciones largas | Migraciones separadas |
| Eliminar columna antes de eliminar código | Errores de aplicación por columna faltante | Eliminar código primero, eliminar columna en el próximo despliegue |