bundle exec rake db:migrateって何をしているの？

今まではrails db:migrateを使用していましたが、学習する教材によっては

bundle exec rake db:migrate

としているので、コマンドがどのような意味を持っているのか調べてみました。

まず、bundleってなに？

bundlerというGemを利用する際に使うコマンドです。
bundlerはGemの依存関係を解決するためのGemです。

　Bundlerは、必要なgemとバージョンを正確に追跡してインストールすることにより、Rubyプロジェクトに一貫した環境を提供します。
　Bundlerは依存関係の地獄からの出口であり、必要なGemが開発、ステージング、およびプロダクションに存在することを保証します。プロジェクトの作業を開始するのは簡単bundle installです。
bundlerの公式HPよりGoogle翻訳　https://bundler.io/

execとは？

実行 【 execution 】 run / execute / exec / エグゼキューション

　プログラムの実行のことは英語で “execute” （名詞形はexecution）と言い、 “exe” “exec” の略号で示されることもある。
　それ自体がコンピュータ上で実行できる形式のプログラムファイルなどを「実行可能形式」（executable format）「実行可能ファイル」（executable file）などと言う。
　また、プログラムを実行することを “run” （ラン：走る、走らせる）と表現することもあり、プログラムの実行時のことを「ランタイム」（runtime）という。日本語でも同様に「プログラムを走らせる」と言うことがある。
IT用語辞典 e-Words http://e-words.jp/w/%E5%AE%9F%E8%A1%8C.html

ということは、bundle execの意味は？

bundleでコマンドを実行すると宣言している。ということでしょうか。

パーフェクトRubyを見ると、

bundle execコマンドはbundle installでインストールしたディレクトリに対してパスを解決し、コマンドを実行するためのプログラムです。
パーフェクトRuby【改定２版】Rubyサポーターズ著　技術評論社

とあります。

以下のBundler公式HPからの引用と合わせて考えると、bundle execはbundle installしたディレクトリを常に記憶しているから、installしたGemがどこにあろうが、bundle execしておけば気にしなくていいみたいです。

　このコマンドを実行することで、Gemfile(5) で指定されたすべてのジェムを Ruby プログラムで要求できるようにします。
　基本的には、通常は rspec spec/my_spec.rb のようなものを実行していて、Gemfile(5) で指定されたジェムを使用したい場合、 bundle install(1) でインストールしたものを bundle exec rspec spec/my_spec.rb を実行する必要があります。
　bundle exec はシェルの $PATH に実行ファイルがある必要はないことに注意してください。
bundlerの公式HPよりDeepL翻訳　https://bundler.io/v2.0/man/bundle-exec.1.html

また、bundle execはrailsプロジェクト内のGemfile.lockで指定された環境で実行されます。
Railsプロジェクト内でver.1
Railsプロジェクト外のグローバルシステムでver.2
の何かのGemを持っていた場合、以下のように実行されます。
bundle execがなければ、実行するGemのバージョンが異なる可能性が出てきます。

コマンド	実行される環境	バージョン
bundle exec	Railsプロジェクト	Ver.1
bundle execなし	マシン	Ver.2

rakeとは

Gemです。Rubyで記述されたビルドツールで、Rakefileと呼ばれるファイルに一連の処理をまとめた「タスク」を定義するというかたちで動作を記述します。
なお、ビルドツールとは自動化を想像するといいと思います。
一連の処理を記述したメソッドを実行するのと同じように、Rakeでは定義された「タスク」を実行します。

ちなみにRails5以降なら、rakeは不要みたいです。

Rakeとは
説明
Rubyで記述されたビルドツール
Rails5以降はrailsコマンドでrakeを呼び出せるようになっています
Railsドキュメント　https://railsdoc.com/rake

ネットで調べるといつもrakeは不要という記事が多かったのですが、これで納得しました。
試しにrails6で、bundle exec rails db:migrateを実行したら上手くいきました。
しかしrailsコマンドを使用するなら、bundle execはいらないような気がするのですが、どうなのでしょうか。
bundle execを使うと、railsプロジェクト内での環境で実行します。
では、railsはrailsプロジェクト内での環境で実行してくれるのでしょうか。
railsは、プロジェクトルートの bin/railsを優先的に起動する仕様になっています。
そして、bin/rails→config/boot→bundler/setupと読み込み実行されます。
bundler/setupが実行されるとbundle execと同じ事が行われるので、結果としてrailsだけで十分のようです。
（ただ、私のプロジェクト内にはbundlerディレクトリが見つかりませんでした。）

rake db:migrateとは

rakeは、rake タスク名で実行します。
今回のdb:migrateのように、:があるのは、複数のタスクがあるグループから、特定のタスクを取り出していることを示しています。

Rakefile

namespace :db
  desc "説明文"
  task :migrate do
    処理を記述
  end
end

db:migrateの処理内容は？

Railsドキュメントから。

未実行のマイグレーションファイルを実行

使い方

$ rake db:migrate [VERSION=バージョン番号 オプション]

実行の流れ

1 rake db:migrateを実行
2 schema_migrationsテーブルを調べ、存在しなければ作成
3 db/migrateディレクトリ内のすべてのマイグレーションファイルを調べる
4 データベースの現在のバージョンと異なるバージョンがあった場合、データベースに適応
5 schema_migrationsテーブルの更新
Railsドキュメント　https://railsdoc.com/page/rake_db_migrate

まとめ

　bundle exec rake db:migrateとは、インストールしたバージョンのGemを使用するためにbundle execし、rake db:migrateで決められたタスクを実行している。
　なお、rails5以降では、railsコマンドでbunle execと同じ結果が得られる上、rakeタスクも呼び出せるため、rails db:migrateでよさそう。
　間違っていたらすみませんm(__)m

参考

Rakeの理解に
http://rubicle.net/rubicle_talk_1-1.html
Bundlerの理解に
https://pikawaka.com/rails/bundler#bundler%E3%81%AE%E7%89%B9%E5%BE%B4