主键默认值管理

本页讨论在 使用默认值表达式创建表。这些策略具有以下特点 好处：

  • 防止热点
  • 简化从其他数据库迁移
  • 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：

  • 用于生成 UUID 版本 4 值的 UUID 函数。
  • 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，以用作主键。UUID 非常适合新应用和包含许多行的表。它们大致均匀地分布在键空间中，这可防止出现大规模热点。UUID 生成可以创建大量值 (2122)，并且每个值实际上都是唯一的。例如，您需要 2.71×1018 个值才能使冲突概率达到 50%，也就是说，需要 86 年的时间，每秒生成 10 亿个值。这可确保在 大型表格。无论是在数据库还是在客户端中生成 UUID，它们都是唯一的。我们建议您尽可能使用 UUID。如果客户端生成的 UUID 按 RFC 4122 规定序列化为小写形式，则您可以在同一表中安全地混合使用客户端生成的 UUID 和 Spanner 生成的 UUID。

对于需要默认值的列，您可以使用 GENERATE_UUID 函数生成这些值。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

按位翻转的序列是一种架构对象，用于生成一系列整数并对其进行按位翻转。此对象会对专用内部 Spanner 计数器进行位反转，以确保唯一性。生成的二进制反转值有助于在主键中使用时避免大规模热点问题。

在 Spanner 中，您可以使用 SEQUENCE DDL 语句和 bit_reversed_positive 属性来创建、修改或删除生成位反转正值的序列（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 。对主键来说，采用按位反转的序列特别有用，因为按位反转的值会均匀分布在键空间中，因此不会导致热点。

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 和序列的场景包括：

  • 新应用
  • 迁移

以下部分介绍了每种场景。

新应用

如果您的现有应用需要在 GoogleSQL 中使用 INT64 键，或在 PostgreSQL 中使用 bigint 键，Spanner 会提供位反转的正序架构对象（PostgreSQL 或 GoogleSQL）。否则，对于新的 建议您使用 通用唯一标识符 (UUID)。如需了解详情，请参阅使用通用唯一标识符 (UUID)。

迁移

如需将表迁移到 Spanner，您可以选择以下几种方式：

  • 如果您在源数据库中使用 UUID，则在 Spanner 中，您可以使用 STRING 类型中的键列和 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。 请参阅迁移位反转的键列。

  • Spanner 不支持生成单调递增值的方法。

    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碎片中。

  • 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 。请参阅迁移位反转的键列。

后续步骤