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迁移主键策略

本文档介绍了从数据库迁移主键的策略导出到 Spanner，以避免热点问题。热点是指集中在单个节点上执行操作，这会降低写入吞吐量而不是从对所有写入操作进行负载均衡中受益 Spanner 节点之间分配负载。使用单调递增或递减减少列作为主键的第一部分（例如常规序列或时间戳）是出现热点的最常见原因。

整体策略

在 Spanner 中，必须存储多行的每个表都必须具有由表的一个或多个列组成的主键。您的表主键唯一标识表中的每一行，以及 Spanner 使用主键对表格中的行进行排序。由于 Spanner 因此您可以使用以下方法生成唯一并降低出现热点的风险：

使用 Spanner 自动生成的针对热点的关键功能（有关详情，请参阅迁移自动生成的 keys）： <ph type="x-smartling-placeholder">
- 使用 GENERATE_UUID() 函数（GoogleSQL、 PostgreSQL）生成通用唯一标识符（UUID 版本 4）值， STRING(36) 数据类型。RFC 4122 定义了 UUID 版本 4 格式。
- 使用位反转正序列（GoogleSQL、 PostgreSQL）。此类序列已生成具有高阶位的正值反转，使其均匀分布在正 64 位数字空格。
交换键的顺序使包含单调递增或递减的列值不是第一个键部分。
对唯一键进行哈希处理并将写入分布到逻辑分片中方法是创建包含唯一键哈希值的列，以及然后使用哈希列（或哈希列和唯一键列）作为主键。这种方法有助于避免热点，因为新行在键空间内的分布更均匀。

为表指定主键后，便无法再更改主键而无需删除并重新创建表。如需详细了解如何指定主键，请参阅架构和数据模型 - 主键。

以下是一个为音乐数据库创建表的 DDL 语句示例曲目：

GoogleSQL

CREATE TABLE Singers (
  SingerId   INT64 NOT NULL,
  FirstName  STRING(1024),
  LastName   STRING(1024),
  SingerInfo BYTES(MAX),
  BirthDate  DATE,
) PRIMARY KEY(SingerId);

PostgreSQL

CREATE TABLE Singers (
  SingerId   bigint NOT NULL,
  FirstName  varchar(1024),
  LastName   varchar(1024),
  SingerInfo bytea,
  BirthDate  date,
  PRIMARY KEY(SingerId)
);

迁移自动生成的密钥

本部分介绍了适用于以下场景的策略和示例其中，源表已使用自动生成的关键特征：

从使用 UUID 主键的源表迁移。
从使用自动生成的序列整数的源表迁移键。相关的例子包括但不限于：数据库支持）、IDENTITY 列（各种数据库支持）、 PostgreSQL SERIAL 数据类型，以及 MySQL AUTO_INCREMENT 列属性。
从使用位反转键的源表迁移。可能是来源数据库就是 Spanner，您可以按照指南创建键值对，对序列值进行位反转。

请务必注意，在所有策略中，Spanner 都不更改从源数据库迁移的数据。您只更改了方法生成新数据。

迁移 UUID 键列

如果源表使用的是 UUID 列，则可以将该列转换为 STRING 类型，请将值按照 RFC 4122 规范，并使用 GENERATE_UUID() 函数（GoogleSQL、 PostgreSQL）作为列默认值。例如：

GoogleSQL


CREATE TABLE UserAccessLog (
UserId     STRING(36) DEFAULT (GENERATE_UUID()),
...
) PRIMARY KEY (UserId);

PostgreSQL


CREATE TABLE UserAccessLog (
UserId     varchar(36) DEFAULT SPANNER.GENERATE_UUID(),
...
PRIMARY KEY (UserId)
);

迁移顺序键列

如果源数据库系统为键列生成顺序值，则可以使用位反序的正序列 (GoogleSQL, PostgreSQL）来生成在 Spanner 架构中均匀分布的值 64 位正整数空间。为了防止 Spanner 序列，以生成与迁移值重叠的值，定义一个跳过的范围。例如，您可以跳过范围为 1 到 4,294,967,296 (2^32) 序列，如果您知道源数据库仅生成 32 位整数：

GoogleSQL


CREATE SEQUENCE MyFirstSequence OPTIONS (
  sequence_kind = "bit_reversed_positive",
  skip_range_min = 1,
  skip_range_max = 4294967296
);

ALTER SEQUENCE MySecondSequence SET OPTIONS (
  skip_range_min = 1,
  skip_range_max = 4294967296
);

PostgreSQL


CREATE SEQUENCE MyFirstSequence BIT_REVERSED_POSITIVE 
  SKIP RANGE 1 4294967296;

ALTER SEQUENCE MySecondSequence SKIP RANGE 1 4294967296;

迁移位反转键列

如果您已对键值执行位反操作，以避免源数据库，也可以使用 Spanner 反转正数，序列（GoogleSQL、 PostgreSQL）继续生成这些值。为避免生成重复值，可将序列配置为从自定义数字开始计数器。

例如，如果您将数字从 1 到 1000 倒序来生成主键，值，Spanner 序列可以启动其计数器任意大于 10,000 的数字。您也可以选择一个较大的数字为源数据库中在数据之后发生的新写入操作留出缓冲区空间迁移。在以下示例中，计数器从 11,000 开始：

GoogleSQL


CREATE SEQUENCE MyFirstSequence OPTIONS (
  sequence_kind = "bit_reversed_positive",
  start_with_counter = 11000
);

ALTER SEQUENCE MySecondSequence SET OPTIONS (
  start_with_counter = 11000
);

PostgreSQL


CREATE SEQUENCE MyFirstSequence BIT_REVERSED_POSITIVE
  START COUNTER 11000;

ALTER SEQUENCE MySecondSequence RESTART COUNTER 11000;