主键默认值管理

本页面讨论了在 使用默认值表达式创建表。这些策略具有以下特点 好处：

  • 防止出现热点
  • 简化来自其他数据库的迁移
  • 将关键逻辑封装在数据库中，这样您就不必担心 如何在应用中管理它

您可以在包含 DEFAULT 表达式的列中使用以下策略：

  • 一个 UUID 函数，用于生成 UUID 版本 4 的值。
  • 具有 bit_reversed_positive 的架构对象 SEQUENCE 选项。 SEQUENCE 适用于 GoogleSQL 和 PostgreSQL。

自动生成主键的方法

通用唯一标识符 (UUID)

Spanner 可以自动生成 UUID 版本 4 字符串 用作主键。UUID 非常适合 多行。它们大致均匀分布在键空间中， 以防止出现大规模热点。UUID 生成大量的值 (2122)， 实际上每个值都是唯一的例如，您需要 2.71×1018 值表示冲突概率为 50%，或 每秒 10 亿次，持续 86 年。这可确保在 大型表格。无论您是在数据库中生成 UUID，还是在 客户端。我们建议您尽可能使用 UUID。你可以放心 包含客户端和 Spanner 生成的 UUID， 客户端生成的 UUID 会按照以下规则序列化为小写 RFC 4122。

对于需要默认值的列，您可以使用 GENERATE_UUID 函数来生成它们。以下示例展示了如何创建 一个表，其中“FanId”键列的值包含 GENERATE_UUID 列作为其默认值。此示例中的 GoogleSQL 使用 36 个字符 STRING 和 PostgreSQL varchar 属性，因为 UUID 具有 36 个字符。 当您使用 INSERT with THEN RETURN 语句插入到 Fans 表中，GENERATE_UUID 会为 FanId 生成并返回 UUID 值。

GoogleSQL

CREATE TABLE Fans (
  FanId STRING(36) DEFAULT (GENERATE_UUID()),
  Name STRING(MAX),
) PRIMARY KEY (FanId);

PostgreSQL

CREATE TABLE Fans (
  FanId varchar(36) DEFAULT spanner.generate_uuid(),
  Name text,
  PRIMARY KEY (FanId)
);

GoogleSQL

INSERT INTO Fans (Name) VALUES ('Melissa Garcia')
THEN RETURN FanId;

PostgreSQL

INSERT INTO fans (name) VALUES ('Melissa Garcia')
RETURNING (fanid);

此语句会返回类似于以下内容的结果：

FanId
6af91072-f009-4c15-8c42-ebe38ae83751

如需详细了解 GENERATE_UUID() 函数，请参阅 GoogleSQL 或 PostgreSQL 参考页面。

位反转序列

位倒序序列是一种架构对象，可生成一系列 并对它们进行位反转。此对象会对私有文件使用位反转， 内部 Spanner 计数器以确保唯一性。生成的 位倒序值 有助于避免在主键中使用时产生大规模热点。

在 Spanner 中，您使用 SEQUENCE DDL 语句以及 bit_reversed_positive 属性来创建、修改或删除 产生位反正正值的序列（GoogleSQL 或 PostgreSQL）。

每个序列都会维护一组内部计数器，并使用这些计数器生成 值。序列计数器提供位反转算法的输入。

通过使用 GoogleSQL 的 DEFAULT 表达式定义列时 GET-NEXT-SEQUENCE-VALUE 或 PostgreSQL nextval 函数作为其默认值，Spanner 自动调用函数，并将位反转的输出值 。位反转序列对于主键特别有用， 因为位反转值均匀分布在键中 以免造成热点

以下示例展示了如何创建位反序序列和表 其中，其键列使用序列作为默认值：

GoogleSQL

CREATE SEQUENCE SingerIdSequence OPTIONS (
  sequence_kind="bit_reversed_positive"
);

CREATE TABLE Singers (
  SingerId INT64 DEFAULT (GET_NEXT_SEQUENCE_VALUE(SEQUENCE SingerIdSequence)),
  Name STRING(MAX),
  Rank INT64,
) PRIMARY KEY (SingerId);

PostgreSQL

CREATE SEQUENCE SingerIdSequence bit_reversed_positive;

CREATE TABLE Singers (
  SingerId bigint DEFAULT nextval('SingerIdSequence'),
  Name text,
  PRIMARY KEY (SingerId)
);

然后，您可以使用以下 SQL 语句插入并返回主 键值：

GoogleSQL

INSERT INTO Singers (Name) VALUES ('Melissa Garcia')
THEN RETURN SingerId;

PostgreSQL

INSERT INTO Singers (name) VALUES ('Melissa Garcia')
RETURNING (SingerId);

此语句会返回类似于以下内容的结果：

SingerId
3458764513820540928

将 UUID 和序列用作主键默认值的场景

UUID 和序列的情况包括：

  • 新应用
  • 迁移

以下部分介绍了每种情况。

新应用

如果您的现有应用需要在 GoogleSQL 中拥有 INT64 密钥，或者 bigint 密钥，Spanner 提供反转正数， 序列架构对象（PostgreSQL 或 GoogleSQL）。否则，对于新的 建议您使用 通用唯一标识符 (UUID)。对于 如需了解详情，请参阅使用通用唯一标识符 (UUID)。

迁移

要将表迁移到 Spanner，您有以下几种选择：

  • 如果您在源数据库中使用 UUID，则在 Spanner 上， 您可以使用 STRING 类型的键列和 GENERATE_UUID() 函数（GoogleSQL 或 PostgreSQL）作为其默认值。
  • 如果您使用的是整数主键，并且您的应用只需要 键是唯一的，则可以在 INT64 中使用键列，并使用 为主键默认值的正序列。 请参阅迁移位反转键列。

  • Spanner 不支持生成单调值的方法。

    如果您使用的是单调键（例如 PostgreSQL SERIAL 类型），或者 MySQL AUTO_INCREMENT 属性，并且您需要新的单调键 Spanner 中，您可以使用复合键。请参阅 交换键的顺序和对唯一键进行哈希处理，并将写入分布到逻辑分片中。

  • 如果您的应用在 GoogleSQL 中手动对 INT64 密钥进行位反转 或 bigint 键，则可以使用位反转正序列 （GoogleSQL 或 PostgreSQL），并让它针对 。请参阅迁移位反转键列。

后续步骤