Gerenciamento de valores de chave padrão primária

Nesta página, discutimos as estratégias a serem usadas para gerar valores de chave primária na sua tabela usando expressões de valor padrão. Essas estratégias têm os seguintes benefícios:

  • Evitar o uso excessivo do ponto de acesso
  • Simplifique migrações de outros bancos de dados
  • Encapsule a lógica principal no banco de dados para que você não precise se preocupar com gerenciá-la no seu aplicativo.

É possível usar as seguintes estratégias em uma coluna que tenha expressões DEFAULT:

  • Uma função UUID que gera valores de UUID versão 4.
  • Um objeto de esquema, SEQUENCE, que tem uma opção bit_reversed_positive. SEQUENCE está disponível para GoogleSQL e PostgreSQL.

Métodos para gerar chaves primárias automaticamente

Identificador universalmente exclusivo (UUID)

O Spanner pode gerar automaticamente uma string UUID versão 4 para usar como chave primária. Os UUIDs funcionam bem para novos aplicativos e tabelas com muitas linhas. Eles são distribuídos de maneira quase uniforme no espaço da chave, o que evita o uso excessivo do ponto de acesso em grande escala. A geração de UUID pode criar um grande número de valores (2122), e cada valor é efetivamente único. Por exemplo, você precisaria de valores de 2, 71×1018 para 50% de probabilidade de colisão ou 1 bilhão por segundo durante 86 anos. Isso garante valores exclusivos quando usado em tabelas grandes. Os UUIDs são únicos, não importa se são gerados no banco de dados ou no cliente. Recomendamos que você use UUIDs quando possível. É possível misturar com segurança os UUIDs gerados pelo cliente e pelo Spanner na mesma tabela se os UUIDs gerados pelo cliente forem serializados como minúsculas, de acordo com o RFC 4122.

Para uma coluna que precisa de valores padrão, é possível usar a função GENERATE_UUID para gerá-los. O exemplo a seguir mostra como criar uma tabela em que a coluna de chave FanId tem GENERATE_UUID na coluna de valor como valor padrão. O exemplo usa 36 caracteres para os atributos STRING do GoogleSQL e varchar do PostgreSQL porque os UUIDs têm 36 caracteres. Quando você usa a instrução INSERT with THEN RETURN para inserir na tabela Fans, GENERATE_UUID gera e retorna um valor UUID para FanId.

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);

Essa instrução retorna um resultado semelhante ao seguinte:

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

Para mais informações sobre a função GENERATE_UUID(), consulte a página de referência do GoogleSQL ou do PostgreSQL.

Sequência de bit invertido

Uma sequência invertida de bits é um objeto de esquema que produz uma sequência de números inteiros e a reverte em bits. Esse objeto usa a reversão de bits em um contador interno e particular do Spanner para garantir a exclusividade. Os valores revertidos de bits resultantes ajudam a evitar o uso excessivo do ponto de acesso em grande escala quando usados em uma chave primária.

No Spanner, você usa instruções DDL SEQUENCE com o atributo bit_reversed_positive para criar, alterar ou descartar uma sequência que produz valores positivos com reversão de bits (GoogleSQL ou PostgreSQL).

Cada sequência mantém um conjunto de contadores internos e os usa para gerar um valor. O contador de sequência fornece a entrada para o algoritmo de reversão de bits.

Quando você define uma coluna com uma expressão DEFAULT que usa a função GET-NEXT-SEQUENCE-VALUE do GoogleSQL ou a função nextval do PostgreSQL como valor padrão, o Spanner chama automaticamente a função e coloca na coluna os valores de saída invertidos em bits. As sequências invertidas de bits são especialmente úteis para chaves primárias, porque os valores invertidos são distribuídos uniformemente pelo espaço da chave para que não causem uso excessivo do ponto de acesso.

O exemplo a seguir mostra como criar uma sequência de bits inversa e uma tabela em que a coluna de chave usa a sequência como valor padrão:

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)
);

Você pode usar a seguinte instrução SQL para inserir e retornar o valor da chave primária:

GoogleSQL 

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

PostgreSQL 

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

Essa instrução retorna um resultado semelhante ao seguinte:

SingerId
3458764513820540928

Cenários para usar UUIDs e sequências como valores padrão para chaves primárias

Os cenários para UUIDs e sequências incluem os seguintes:

  • Novos aplicativos
  • Migrações

As seções a seguir descrevem cada cenário.

Novos aplicativos

Se o aplicativo atual exigir chaves INT64 no GoogleSQL ou bigint no PostgreSQL, o Spanner oferece o objeto de esquema de sequência positiva revertida em bits (PostgreSQL ou GoogleSQL). Caso contrário, para novos aplicativos, recomendamos usar o Identificador universalmente exclusivo (UUID, na sigla em inglês). Para mais informações, consulte Usar um identificador universal exclusivo (UUID).

Migrações

Para migrações de tabelas para o Spanner, você tem algumas opções:

A seguir