本文将为您介绍Sequence的相关概念和类型。

PolarDB-X全局唯一数字序列(64位数字,对应MySQL中Signed BIGINT类型,以下简称为Sequence)的主要目标是为了生成全局唯一和有序递增的数字序列,常用于主键列、唯一索引列等值的生成。

基本概念

了解以下概念,将帮助您更好地选用Sequence:

  • 连续:如果本次取值为n,下一次取值一定是n + 1,则是连续的;如果下一次取值不能保证为n + 1,则是非连续的;
  • 单调递增:如果本次取值为n,下一次取值一定是一个比n大的数,则是单调递增的;
  • 宏观上单调递增,微观上非单调递增:类似于1、3、2、4、5、7、6、8、......这样的序列,这个序列从宏观是看是递增的,微观上非单调递增。
  • 单元化能力:指能够跨实例或跨库分配全局唯一数字序列的能力。

用法

PolarDB-X中的Sequence主要有两类:

  • 显式Sequence:通过DDL语法创建和维护,可以独立使用;通过select seq.nextval获取序列值,seq是具体Sequence的名字。
  • 隐式Sequence:通过为主键定义AUTO_INCREMENT,主键值能够自动填充,由PolarDB-X自动维护。

支持的Sequence类型及特性

PolarDB-X目前共支持如下三种Sequence类型:

类型(缩写)全局唯一连续单调递增同一连接内单调递增数据类型可读性单元化能力
New Sequence(NEW)所有整型
Group Sequence(GROUP)所有整型
Time-based Sequence(TIME)宏观上单调递增,微观上非单调递增仅支持BIGINT

New Sequence(NEW)

全局唯一连续单调递增的Sequence,产生的值是默认从1开始的自然数序列。

说明
  • 在5.4.14及以上版本的AUTO模式数据库中,如果未指定Sequence类型,默认使用New Sequence。
  • 仅在5.4.17及以上版本支持自定义步长、限定最大值和循环分配特性。
  • 其他使用限制请参见New Sequence
  • 优点:全局唯一、连续、单调递增、高性能,支持自定义步长、限定最大值和循环分配特性。
  • 缺点:依赖GMS功能,比其他类型Sequence相对占用更多的GMS资源。

示例:

创建一个起始值为100000的New Sequence,会严格产生如下序列,保证全局唯一、连续、单调递增。
100000、100001、100002、100003、100004、.....、199999,200000、200001、200002、200003、......

Group Sequence(GROUP)

全局唯一的Sequence,产生的值是自然数序列,默认从100001开始,但是不保证连续和单调递增。默认不指定任何单元化参数时,会创建仅有一个单元的Group Sequence,绝大多数场景仅需要一个单元。

如果创建时指定了单元数量(参数名为UNIT COUNT)大于一,则创建的Group Sequence具备了单元化能力。单元化Group Sequence具备以下特性:
  • 单元数量决定了单元化Group Sequence的全局唯一数字序列分配空间;
  • 每个单元(由参数单元索引INDEX指)占用全局唯一数字序列分配空间中的一个子集;
  • 不同单元(单元索引不同)占用的子集之间不重叠(即会分配不同的Sequence值)。

实现原理:采用多个节点产生值来保证高可用,每次取出一段值,如果该段值没有取完(例如连接断掉等情形),就会产生跳跃段。

  • 优点:全局唯一,不会产生单点问题,性能非常好,并且具备跨实例或跨库的单元化能力。
  • 缺点:产生的序列不连续,可能会有跳跃段;不会严格从起始值开始取值。
说明 其他使用限制请参见Group Sequence

示例:

创建一个起始值为100000的Group Sequence,会产生如下序列,仅保证全局唯一。
200001、200002、200003、200004、100001、100002、100003、200005、200006、......

Group Sequence实际分配的起始值,并不会严格从设定的起始值开始,但可以保证大于起始值。以上示例中是从200001开始取值的。

Group Sequence保证全局唯一,但是会有跳跃段。例如Group Sequence的某个节点失效,或者某个连接只取了一部分值,然后该连接被关闭了,都会产生跳跃段。以上示例中200004和100001之间、100003和200005之间产生了跳跃段。

Time-based Sequence(TIME)

基于时间戳+节点编号+序列号组合而成的一种Sequence,保证全局唯一和宏观自增;这种Sequence值的更新不依赖于数据节点,也不需要持久化到数据库,仅在数据库中保留名称和类型信息,性能很好;产生的是类似于776668092129345536、776668098018148352、776668111578333184、776668114812141568、......这样的序列值。

  • 优点:全局唯一、性能很好。
  • 缺点:产生的序列不连续,起始值、步长、最大值、是否循环这些参数对于Time-based Sequence无意义。
重要 用于表中自增列时,必须使用BIGINT类型。

使用场景

这三种Sequence都保证全局唯一,均可以应用在主键列和唯一索引列。

  • 5.4.14及以上版本中AUTO模式数据库中,推荐只使用New Sequence;
  • 5.4.13及以下版本,5.4.14及以上版本的DRDS模式数据库中,默认使用Group Sequence;
  • Group Sequence仅用于单元化和兼容PolarDB-X 1.0迁移过来的应用;
  • Time-based Sequence仅用于兼容PolarDB-X 1.0迁移过来的应用;