Gerenciamento de valores de chave padrão primária

Esta página discute as estratégias a serem usadas para gerar valores de chave primária em seu usando expressões de valor padrão. Essas estratégias têm os seguintes benefícios:

  • Impedir o ponto de acesso
  • Simplifique as migrações de outros bancos de dados
  • Encapsule a lógica da chave no banco de dados para que você não precise se preocupar sobre gerenciá-los no seu aplicativo

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

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

Métodos para gerar chaves primárias automaticamente

Identificador universal exclusivo (UUID)

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

Para uma coluna que precisa de valores padrão, use 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 no valor coluna 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 no 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 de bits invertidos é um objeto de esquema que produz uma sequência de números inteiros e inverte os bits deles. Este objeto usa a reversão de bits em um objeto privado, contador interno do Spanner para garantir exclusividade. Os valores invertidos em bits resultantes ajudam a evitar o uso excessivo 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 excluir uma sequência que produz valores positivos invertidos (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 biblioteca SQL GET-NEXT-SEQUENCE-VALUE ou a Função nextval do PostgreSQL como valor padrão, Spanner chama a função automaticamente e coloca os valores de saída invertidos em bits em da coluna. As sequências invertidas de bits são especialmente úteis para chaves primárias, porque os valores invertidos de bits são distribuídos uniformemente no espaço de chaves para que não causem pontos de acesso.

O exemplo a seguir mostra como criar uma sequência invertida e uma tabela em que a coluna de chave usa a sequência como o 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)
);

Em seguida, use a instrução SQL abaixo 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 o seguinte:

  • Novos aplicativos
  • Migrações

As seções a seguir descrevem cada cenário.

Novos aplicativos

Se o aplicativo exigir chaves INT64 no GoogleSQL ou bigint no PostgreSQL, o Spanner oferece a função positiva objeto de esquema sequencial (PostgreSQL ou GoogleSQL). Caso contrário, para novos aplicativos, recomendamos o uso do identificador universal exclusivo (UUID). Para mais informações, consulte Usar um identificador universal exclusivo (UUID).

Migrações

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

A seguir