Как миграции БД становятся узким местом в быстрых командах

Почему миграции БД неожиданно начинают тормозить команду

Миграции базы данных — это «инструкции по изменению» для БД. Они описывают, как поменять схему (таблицы, поля, индексы, связи) и иногда как преобразовать данные (например, заполнить новое поле, объединить значения, перенести данные в другую таблицу). Обычно миграции выполняются автоматически при деплое или отдельным шагом перед запуском новой версии приложения.

Почему продукт ускоряется, а база — нет

Команда может быстро добавлять экраны, бизнес-логику и интеграции, пока изменения живут в коде. Но как только новая фича требует поменять структуру данных, скорость упирается в БД:

• База — общий ресурс: её разделяют все сервисы, фоновые задачи, отчёты и интеграции.
• Цена ошибки выше: неверная миграция может остановить чтение/запись, привести к потерям данных или деградации производительности.
• Не всё делается «мгновенно»: добавление индекса, пересчёт данных или изменение типа столбца на больших объёмах может занимать минуты и часы.

Как миграции связаны с релизами, тестами и поддержкой

На практике миграции «склеивают» несколько процессов:

• релиз нельзя считать завершённым, пока миграция не применена;
• тесты должны выполняться на актуальной схеме, иначе вы проверяете приложение в искусственных условиях;
• эксплуатация сталкивается с последствиями: блокировки таблиц, долгие транзакции, неожиданные пики нагрузки, сложность отката.

Из-за этого даже небольшая продуктовая правка легко превращается в цепочку согласований: когда запускать миграцию, как убедиться в безопасности, что делать при ошибке и кто отвечает за восстановление.

Зачем эта статья

Цель — разложить по полочкам, почему миграции превращаются в узкое место разработки, и показать практики, которые снимают блокировки: от обратной совместимости и пошагового изменения схемы до процесса в CI/CD и понятной ответственности внутри команды.

Признаки, что миграции стали узким местом

Миграции редко «ломаются» за один день. Чаще они постепенно превращаются в точку, где команда начинает терять скорость — и это видно по симптомам.

Очередь на изменения схемы

Если любое изменение таблиц требует «встать в очередь» к одному человеку или одному PR, вы уже зависите не от процесса, а от узкого горлышка. Типичные сигналы:

• в чате регулярно звучит «кто сейчас держит миграции?»;
• релиз откладывают не из‑за функционала, а из‑за ожидания мержа миграционного PR;
• знания о том, как правильно менять схему, сосредоточены у одного-двух людей.

Конфликты миграций при параллельной разработке

Когда несколько веток меняют одни и те же таблицы, конфликты неизбежны. Вопрос в том, как часто они происходят и сколько «стоят». Плохой признак: конфликты миграций появляются почти в каждом спринте, а их разруливание превращается в ручную сборку — переименование файлов, пересборка порядка, правки уже после ревью.

Долгие прогоны и блокировки

Миграция, которая на локальной базе проходит за секунды, на staging/production может превратиться в часы ожидания из‑за объёма данных и блокировок. Настораживает, если:

• под миграции приходится планировать окна обслуживания;
• команда боится запускать миграции днём;
• появляются таймауты, долгие блокировки таблиц, деградация производительности во время деплоя.

Инциденты после релиза и ручные фиксы

Если после релиза участились инциденты, а типовой ответ — «сейчас руками поправим в БД», миграции уже не контролируются как часть продукта. Особенно тревожно, когда ручные правки становятся нормой, а причины повторяются: несовместимость версий приложения со схемой, непредсказуемое время выполнения, отсутствие понятного отката.

Если вы узнали 2–3 пункта, миграции уже стали полноценным риском для релизов — и их стоит разбирать как процесс, а не как «разовую техническую проблему».

Главные причины: от связности до тяжёлых операций

Миграции начинают «тормозить» не потому, что команда плохо пишет SQL, а потому что изменения схемы оказываются тесно привязаны к релизам, данным и организационным договорённостям.

1) Сильная связность кода и схемы

Когда новая версия приложения не умеет работать со старой схемой (и наоборот), любое изменение требует синхронного релиза: сначала выкатить миграцию, потом сразу же — код, или наоборот. Окно деплоя сужается, появляется страх «не успеть», а откат усложняется: откатывать нужно и приложение, и БД.

Типичный симптом — миграция, которая обязана быть выполнена в конкретной точке деплоя, иначе сервис падает.

2) Большие таблицы и тяжёлые операции

На небольших объёмах всё выглядит быстро, но в продакшене крупные таблицы меняют правила игры. Операции вроде перестройки индексов, изменения типа столбца, пересчёта данных или массового backfill могут:

• держать блокировки дольше, чем ожидается;
• съедать I/O и замедлять основную нагрузку;
• увеличивать время деплоя с минут до часов.

3) Непредсказуемое время выполнения и отсутствие лимитов

Проблема не только в «долго», а в «непонятно сколько». Если миграции запускаются без таймаутов, без оценки объёма затрагиваемых строк и без измерений на копии прод-данных, команда не может планировать релиз и управлять рисками.

4) Ручные действия и разный порядок выполнения по средам

Часть команд запускает миграции руками, часть — автоматически, где-то применяют их выборочно. Разный порядок выполнения в dev/stage/prod приводит к дрейфу схемы: миграция, которая прошла на staging, может упасть на production из‑за другой истории изменений или отличий данных.

Параллельная работа: почему конфликты миграций неизбежны

Быстрые команды почти всегда работают параллельно: несколько веток, несколько задач, несколько изменений схемы одновременно. А миграции, в отличие от кода, часто выстраиваются в одну «линейку» — последовательность, где важен порядок. Поэтому конфликт здесь не аномалия, а ожидаемый эффект параллельной разработки.

Единая «линейка» vs параллельные ветки

Пока две ветки живут отдельно, каждая «честно» добавляет свою миграцию. Проблемы начинаются при слиянии: в общей истории оказываются две новые миграции, и их порядок неочевиден. Если миграции завязаны на предыдущие изменения (например, добавили колонку, а следующей миграцией сразу обновили данные), любая перестановка может сломать сборку или тесты.

Типовые конфликты, которые ломают сборку

Самый частый класс — конфликты нумерации или порядка: два разработчика создали миграцию с одинаковым номером/таймстемпом или инструмент ожидает строго возрастающую последовательность. Итог — CI не может применить миграции, потому что «история» неоднозначна.

Второй (и более неприятный) класс: две миграции меняют одну таблицу разными способами. Например, одна ветка переименовывает колонку, другая — добавляет индекс на старое имя. По отдельности обе миграции валидны, вместе — ошибка применения или «тихо» неправильное состояние схемы.

Практики, которые уменьшают частоту и стоимость конфликтов

Свести конфликты к «быстро поправили и поехали» помогают:

• короткие ветки и частые слияния в main, чтобы реже разводить истории миграций;
• регулярные синки с основной веткой до написания миграции и перед PR;
• правила именования: в имени миграции — сущность и суть изменения (а не просто update), чтобы при мердже легче увидеть пересечения;
• договорённость: если меняете одну и ту же таблицу, заранее координируйтесь (коммент в задаче/канале), чтобы не делать взаимоисключающие шаги.

Полностью убрать конфликты нельзя, но можно сделать их предсказуемыми и дешёвыми — так они перестают тормозить релизы.

Обратная совместимость как ключ к быстрым релизам

Обратная совместимость схемы — это когда база данных и приложение могут некоторое время «жить» в разных версиях и всё равно работать. На практике это означает: после деплоя новой версии часть инстансов/подов может ещё выполнять старый код, фоновые воркеры обновляются позже, а некоторые сервисы релизятся по отдельному расписанию. Если схема меняется «впритык» под один конкретный билд, релиз превращается в лотерею.

Что это значит для нескольких версий приложения

Когда одновременно существуют версии N и N+1, база должна поддерживать оба контракта: старые запросы чтения/записи и новые. Это особенно важно, если у вас несколько сервисов, воркеры, cron-задачи, интеграции: каждый из них обращается к тем же таблицам, но обновляется не синхронно.

Почему «сначала удалить столбец» часто приводит к падениям

Удаление столбца (или переименование без совместимого слоя) ломает старый код мгновенно: он продолжает делать SELECT/INSERT с этим полем и получает ошибку. Даже если вы уверены, что «все уже задеплоили», останутся хвосты — прогретые соединения, очереди задач, долго живущие воркеры, ретраи. Итог — инцидент на ровном месте.

Как сервисы и воркеры усложняют переходы

Фоновые задачи часто пишут «в обход» обычных API, а сервисы могут иметь свои циклы релиза. Добавьте feature flags: фича может быть выключена, но код уже задеплоен и всё равно выполняет запросы. Поэтому схема должна быть терпимой к тому, что разные компоненты системы ведут себя по-разному.

Мини-чеклист

• Добавляем новое: новый столбец/таблицу, допускаем NULL или задаём безопасный default.
• Пишем в оба (при необходимости): старое поле + новое поле, или используем триггер/бэкфилл.
• Читаем старое: приложение сначала должно уметь читать из старого источника, с fallback.
• Переключаем чтение на новое через конфиг/feature flag.
• Удаляем позже: только когда убедились, что старых читателей/писателей не осталось (метрики, логи, ревью зависимостей).

Стратегия Expand/Contract: безопасно меняем схему по шагам

Стратегия Expand/Contract снижает риск и делает изменения схемы «скучными»: сначала мы расширяем схему так, чтобы старый и новый код могли работать параллельно, потом переключаем приложение на новый путь, и только после этого сжимаем (чистим) устаревшие поля/таблицы.

Как это выглядит на практике

Представим, что нужно заменить users.phone на нормализованный формат users.phone_e164.

1) Expand: добавляем новое, не ломая старое

Добавьте новый столбец phone_e164 (nullable), не трогая старый. В коде включите двойную запись: при сохранении пользователя пишите и в phone, и в phone_e164. Чтение пока оставьте по-старому (или сделайте «прочитать новое, иначе старое»).

2) Backfill: аккуратно заполняем данные

Запустите backfill батчами (например, по 1–10 тыс. строк) с паузами/ограничением нагрузки, чтобы не загнать базу в длительные блокировки и не сорвать релиз. Важно: backfill — это отдельный процесс/джоба, а не «гигантский UPDATE на всю таблицу».

3) Switch: переключаем чтение

Когда значимая доля строк заполнена и проверена, переключите чтение на phone_e164 (часто через feature flag). Двойную запись оставьте на время — она страхует от редких путей, где данные могли обновляться.

Индексы и ограничения без блокировок

Индексы и уникальные ограничения вводите поэтапно: сначала создайте индекс так, чтобы минимизировать блокировку записи (в некоторых СУБД это отдельный режим «онлайн/конкурентного» построения). Ограничения вроде NOT NULL лучше включать после backfill и проверок, иногда через «проверить, затем валидировать».

Когда можно удалять старое (Contract)

Удаляйте phone только когда:

• метрики/проверки показывают, что phone_e164 заполнен и реально используется;
• старый код, читающий phone, удалён во всех сервисах;
• двойная запись отключена и несколько релизов прошли без обращений к старому полю;
• есть план отката (минимум — вернуть чтение/запись на старый путь через флаг).

Так изменения схемы перестают быть «одним опасным прыжком» и превращаются в управляемую серию маленьких шагов.

Как сделать миграции предсказуемыми по времени и рискам

Предсказуемость миграций — это не про «ускорить любой ценой», а про умение заранее понять: сколько это займёт, что именно может заблокироваться и как действовать без паники, если что-то пошло не так.

Как оценивать «опасные» миграции

Перед тем как слить миграцию, оцените три параметра:

• Время выполнения: зависит не от размера файла миграции, а от количества затронутых строк и наличия индексов.
• Блокировки: операции вроде перестроения индексов или изменения типа столбца могут блокировать записи/чтения. Это главный источник внезапных простоев.
• Объём данных: «пустая» таблица и таблица на сотни миллионов строк — разные миры. Одинаковый SQL может вести себя противоположно.

Практичное правило: если операция потенциально трогает «все строки» или требует эксклюзивной блокировки — считайте миграцию опасной и планируйте как мини-проект.

Техники уменьшения риска

Самый надёжный способ — разбить тяжёлые изменения на управляемые куски:

• Батчи: обновляйте данные порциями (например, по первичному ключу), чтобы контролировать нагрузку и время блокировок.
• Фоновые задачи: вынесите массовый backfill в отдельный воркер/джобу, а миграцией добавьте только нужные поля и ограничения.
• Постепенный backfill: заполняйте данные по мере чтения/записи (dual-write) или по расписанию, наблюдая метрики.

Предварительные проверки

Перед продом прогоните миграцию на копии данных, близкой по размеру:

• посмотрите план выполнения (EXPLAIN) для запросов, которые миграция добавляет или меняет;
• сделайте нагрузочное тестирование: миграция должна быть проверена не в вакууме, а вместе с типичной нагрузкой.

Когда лучше разделять на несколько релизов

Делите миграцию, если вы одновременно меняете схему и данные, добавляете ограничения (NOT NULL, FK) или меняете типы столбцов. Лучше 2–4 небольших релиза с понятными шагами, чем один большой с непредсказуемым временем и сложным «планом спасения».

CI/CD для миграций: проверки, тесты и единый процесс

Когда миграции запускаются «как получится», команда теряет предсказуемость: сегодня деплой прошёл за 10 минут, завтра — за час и с ручными правками. CI/CD нужен не ради формальности, а чтобы каждая миграция проходила один и тот же путь проверок и не превращалась в сюрприз на проде.

Автопрогон и раннее обнаружение конфликтов

В CI миграции должны выполняться автоматически на чистой базе и на базе со «вчерашним» состоянием схемы. Это сразу ловит проблемы порядка, зависимостей и конфликтов между ветками.

Полезные проверки в пайплайне:

• миграции применяются с нуля без ручных шагов;
• миграции применяются поверх последнего релиза (имитация апгрейда);
• запрещены «дыры» в последовательности и дубли идентификаторов миграций;
• детект конфликтов: две миграции меняют один и тот же объект несовместимым образом.

Тесты на обратную совместимость

Для быстрых релизов важно проверять не только «новый код + новая схема», но и переходные комбинации:

• старый код + новая схема (после миграции, до раскатки приложения);
• новый код + старая схема (во время канареечного деплоя или при откате).

Это удобно оформить как два набора интеграционных тестов, где окружение поднимается с нужной версией приложения и схемы.

Политика «миграция должна быть быстрой»

Закрепите правило: миграции в CI должны укладываться в ограничение по времени и/или по рискам. Например, блокируйте тяжёлые операции (полные пересчёты, большие UPDATE без батчинга) или требуйте явного флага/лейбла для «длинных» миграций с отдельным планом выполнения.

Единый путь доставки: кто и когда запускает миграции

Самый надёжный вариант — один стандартизированный механизм в деплое: миграции запускаются либо как отдельный шаг пайплайна перед раскаткой приложения, либо как отдельный job (например, Kubernetes Job), и всегда с понятной ролью/ответственностью. Важно, чтобы это не зависело от «какой инженер сегодня дежурит», а было частью процесса и логировалось вместе с деплоем (/blog/deploy-process).

Отдельная практичная деталь: если вам регулярно не хватает внутренних инструментов (например, сервис для запуска backfill-джоб, панель прогресса миграций, генератор RFC-шаблонов или простая админка для feature flags), такие вещи часто проще быстро собрать, чем бесконечно «дожимать руками». В TakProsto.AI команды нередко прототипируют подобные веб-сервисы через чат — с типовым стеком React на фронтенде и Go + PostgreSQL на бэкенде — и затем экспортируют исходники, чтобы встроить в свою инфраструктуру.

Организационные меры: правила, ревью и ответственность

Технические проблемы миграций часто начинаются с организационных: «кто решает», «кто проверяет», «как договориться» и «что делать, если пошло не так». Хорошие правила не замедляют команду — они делают скорость предсказуемой.

Роли и ответственность

Назначьте понятные роли, чтобы миграции не висели «между стульями»:

• Автор изменения отвечает за корректность и план (включая обратную совместимость и действия при сбое).
• Ревьюер (обычно опытный инженер/техлид команды сервиса) проверяет безопасность для продакшена.
• DB-эксперт подключается не на каждую миграцию, а по триггерам: изменение больших таблиц, индексы, длительные блокировки, перенос данных.

Критерии ревью стоит зафиксировать: есть ли оценка времени, затрагиваемые таблицы, возможные блокировки, план мониторинга, совместимость со старым кодом.

Шаблон RFC/тикета для изменений БД

Один короткий шаблон резко снижает количество «сюрпризов». Минимум полей:

• Цель и зачем это бизнесу;
• Шаги (по фазам: подготовка → выкладка кода → миграция → уборка);
• Риск (что может сломаться, где возможна деградация);
• Откат/восстановление (как вернуться к рабочему состоянию и что будет с данными).

Коммуникация между командами

Если БД общая или затрагиваются несколько сервисов, договоритесь о правилах синхронизации: окна для тяжёлых операций, порядок релизов (сначала совместимый код, потом миграция — или наоборот по выбранной стратегии), явное перечисление зависимостей в тикете.

Как не сделать DB-команду «единственной точкой пропуска»

DB-эксперты не должны быть обязательным «штампом» на каждую правку. Работает модель: общие стандарты + обучение + чеклист, а сложные случаи — через консультации и батч-ревью по расписанию. Тогда большинство миграций ревьюится внутри команды, а эксперты помогают точечно и повышают общий уровень, вместо того чтобы превращаться в очередь.

Откат и наблюдаемость: уменьшаем страх релизов

Страх релизов вокруг миграций почти всегда связан с двумя вещами: непонятно, сколько миграция будет идти, и что делать, если она «застряла». Это решается не героизмом, а дисциплиной: заранее продуманным планом действий и базовой наблюдаемостью.

План отката: когда rollback реалистичен, а когда нет

Откат возможен, когда изменения обратимы без потери данных и без долгих блокировок: добавили колонку, создали новый индекс, добавили новую таблицу.

Rollback обычно небезопасен или бессмысленен, когда миграция:

• удаляет/переименовывает колонку или таблицу без сохранения данных;
• делает массовый backfill (миллионы строк) и уже частично изменила данные;
• меняет типы/ограничения так, что «назад» означает сложное восстановление.

Практичное правило: если откат требует «догадаться, что было в данных раньше», это не rollback, а восстановление.

Стратегии: forward-only, компенсационные миграции, точки восстановления

Часто выигрывает подход forward-only: миграции не откатывают, а выпускают следующую, которая исправляет проблему.

Для этого готовят компенсационные миграции: вернуть старый столбец, временно ослабить constraint, переключить чтение обратно — особенно в связке с feature flags.

Когда риск высок (уникальные ограничения, большие преобразования), нужны точки восстановления: проверенный бэкап/снимок, понятные RPO/RTO и заранее прогнанная процедура восстановления на стейджинге.

Наблюдаемость: что измерять

Минимальный набор метрик для миграций базы данных:

• длительность каждой миграции и общий runtime;
• число/время блокировок (lock wait), доля blocked запросов;
• ошибки (по типам) и повторные запуски;
• «масштаб»: затронутые таблицы, приблизительное число строк, прогресс backfill.

Добавьте алерты на аномальную длительность и рост lock wait — это быстрее выявляет узкое место, чем разбор постфактум.

Runbook: что делать при зависшей миграции

Короткий план, который должен быть под рукой у дежурного:

1. Зафиксировать версию релиза и конкретную миграцию (ID/имя), остановить дальнейший деплой.
2. Проверить, кого блокируем и кто блокирует (активные транзакции, lock wait).
3. Если это безопасно: отменить конкретный запрос/сессию миграции, выставить statement_timeout/lock_timeout, перезапустить с более безопасной стратегией.
4. Если нагрузка растёт: временно ограничить трафик/фоновые джобы, включить обходной путь через feature flags.
5. Если миграция уже повредила данные или ситуация неконтролируема: перейти к восстановлению из точки восстановления.

Такой runbook превращает миграции из «лотереи» в управляемый процесс и заметно снижает напряжение команды перед релизом.

Как избегать мегамиграций и больших переписок схемы

«Большой рефакторинг схемы» почти всегда парализует команду: одна ветка тянет за собой десятки таблиц, код меняется во многих местах, тесты становятся нестабильными, а окно деплоя превращается в редкое и нервное событие. Чем больше миграция, тем выше шанс блокировок, долгого бэкфилла и неожиданных зависимостей — и тем сложнее понять, что именно пошло не так.

Дробите изменения на маленькие, но завершённые шаги

Цель — сделать изменения достаточно маленькими, чтобы их можно было выпускать часто и без героизма.

• Делайте миграцию на один смысловой шаг: добавить колонку, добавить индекс, создать новую таблицу.
• Разделяйте «подготовку», «переключение» и «уборку»: сначала добавили новое поле, потом начали его использовать, и только потом удалили старое.
• Планируйте постепенную чистку: удаление колонок и старых индексов — отдельными релизами, после периода наблюдения.

Версии данных: бэкфилл и совместимые преобразования

Если нужно «переписать данные», не пытайтесь сделать это одним SQL-скриптом внутри миграции.

• Бэкфилл выполняйте отдельным процессом (job/скрипт), дозируйте нагрузку и отслеживайте прогресс.
• Пишите совместимые преобразования: приложение должно уметь читать и старый, и новый формат, пока бэкфилл не завершён.
• Избегайте тяжёлых операций в транзакции (массовые UPDATE/ALTER с переписыванием таблицы) в часы пик.

Feature flags и переключатели чтения/записи

Флаги помогают разнести риск во времени: схема меняется отдельно, поведение приложения — отдельно.

Практика: сначала включайте двойную запись (в старое и новое поле), затем переключайте чтение на новое, и только после проверки метрик выключайте старое. Такой «переключатель чтения/записи» позволяет выпускать изменения поэтапно и быстро откатываться на уровне поведения приложения, не возвращая схему назад одним большим движением.

Чеклист практик, которые реально снимают бутылочное горлышко

Критерии «хорошей» миграции

Хорошая миграция — это небольшое и понятное изменение, которое можно выполнить предсказуемо и безопасно.

• Минимальные блокировки: избегает долгих эксклюзивных lock’ов, не держит транзакцию «минутами», не сканирует всю таблицу без нужды.
• Обратимость (или честная необратимость): есть понятный rollback-план или явно описано, почему откат невозможен и как действовать при проблеме.
• Ясная цель: один смысл на PR (например, «добавить поле», а не «поле + перенос данных + смена логики»).
• Совместимость: приложение переживает промежуточные состояния (старый и новый код могут работать с одной схемой).

Типичные анти‑паттерны и замены

• «Мегамиграция на всё сразу» → разбить на этапы (добавили поле → заполнили → переключили чтение/запись → удалили старое).
• Тяжёлый backfill в миграции → отдельная джоба/скрипт с батчами, лимитами и возможностью возобновления.
• Создание индекса/уникальности в пик нагрузки → онлайн-операции (если поддерживаются), окно обслуживания, предварительная оценка времени.
• Переименование с мгновенным удалением старого → временная двойная запись/двойное чтение + удаление позже.

Чеклист перед мерджем (PR)

• Миграция маленькая и понятная, есть описание «что меняем» и «почему».
• Оценено влияние: объём данных, вероятность блокировок, примерное время выполнения.
• Есть план действий при сбое/частичном выполнении и понятный путь восстановления.
• Проверена совместимость с текущим кодом и ближайшим релизом (включая feature flags, если нужны).

Чеклист перед деплоем

• Есть прогон на стейдже/копии данных или хотя бы измерение на реплике.
• Согласовано окно/порядок: сначала схема, потом код (или наоборот — по выбранной стратегии).
• Настроен мониторинг ошибок/времени выполнения и критерий «стоп».

План внедрения за 2–4 недели

Неделя 1: договориться о критериях и шаблоне PR/RFC, добавить обязательные пункты ревью.

Неделя 2: вынести тяжёлые операции из миграций в отдельные джобы, ввести правило «одна миграция — одна цель».

Неделя 3: добавить проверки в CI (порядок миграций, запрет опасных операций по правилам команды), регулярный прогон на стейдже.

Неделя 4: закрепить ответственность (кто approves), расписать runbook и раз в 1–2 недели разбирать инциденты/почти-инциденты миграций.

Если у вас уже есть стандарты, но всё равно не хватает «склейки» между процессом, инструментами и наблюдаемостью, попробуйте начать с малого: сделать одну внутреннюю страницу со статусами миграций, ссылками на тикеты, чеклистом и кнопкой запуска backfill-джобы. Такой слой часто быстрее собрать, чем переписывать весь пайплайн; а в TakProsto.AI его можно быстро набросать в режиме планирования и затем довести до продакшена с экспортом исходников и развёртыванием в вашей инфраструктуре на российских серверах.