PostgreSQL序列|极客教程

PostgreSQL序列

什么是序列

在处理数据库中的自增字段时，我们经常会用到序列（Sequence）。序列是一种数据库对象，用于生成唯一的整数值。可以将序列看作是一个自动生成唯一标识符的计数器。

在PostgreSQL中，序列是一种特殊的表，它遵循特定的规则生成唯一的整数值。通过使用序列，我们可以轻松地为表的自增字段提供唯一的值，避免了手动管理自增字段的问题。

创建序列

在PostgreSQL中，我们可以使用CREATE SEQUENCE语句来创建序列。语法如下：

CREATE SEQUENCE [ IF NOT EXISTS ] sequence_name
    [ INCREMENT [ BY ] increment ]
    [ MINVALUE minvalue | NO MINVALUE ]
    [ MAXVALUE maxvalue | NO MAXVALUE ]
    [ START [ WITH ] start ]
    [ CACHE cache | NO CACHE ]
    [ CYCLE | NO CYCLE ]
    [ OWNED BY { table_name.column_name | NONE } ]
    [ GENERATED { ALWAYS | BY DEFAULT } AS IDENTITY ]

让我们详细解释每个选项的含义：

IF NOT EXISTS: 可选项，表示如果序列已经存在，则不创建新的序列。
sequence_name: 序列的名称。我们可以根据需要为序列指定任何有效的名称。
INCREMENT [ BY ] increment: 可选项，指定序列的增量值。默认为1。
MINVALUE minvalue | NO MINVALUE: 可选项，指定序列值的最小值。默认为1。如果设置为NO MINVALUE，则没有最小值限制。
MAXVALUE maxvalue | NO MAXVALUE: 可选项，指定序列值的最大值。默认为9223372036854775807。如果设置为NO MAXVALUE，则没有最大值限制。
START [ WITH ] start: 可选项，指定序列的初始值。默认为1。
CACHE cache | NO CACHE: 可选项，指定序列缓存的数量。该值用于提高性能，默认为1。如果设置为NO CACHE，则不进行缓存。
CYCLE | NO CYCLE: 可选项，指定序列是否循环生成值。默认为NO CYCLE，即当序列达到最大值时，停止生成值。如果设置为CYCLE，则当序列达到最大值时，会重新从最小值开始。
OWNED BY { table_name.column_name | NONE }: 可选项，指定序列所属的表和字段。一般情况下，我们不需要手动设置该选项，因为在创建表的时候可以同时创建序列。
GENERATED { ALWAYS | BY DEFAULT } AS IDENTITY: 可选项，表示序列是由IDENTITY列自动生成的，默认为BY DEFAULT。该选项只在PostgreSQL 10及以上版本中有效。

下面是一个根据上述语法创建序列的示例：

CREATE SEQUENCE customer_seq
    INCREMENT 1
    START 1
    MINVALUE 1
    MAXVALUE 10000
    CACHE 1;

上面的示例创建了一个名为customer_seq的序列，初始值为1，最小值为1，最大值为10000，每次增加1，且缓存1个值。

使用序列

在创建完序列后，我们可以在表的自增字段使用该序列。在创建表时，可以使用SERIAL数据类型来自动关联序列。

下面是一个使用序列创建表的示例：

CREATE TABLE customers (
    id SERIAL PRIMARY KEY,
    name VARCHAR(100) NOT NULL,
    email VARCHAR(255) UNIQUE NOT NULL
);

在上面的示例中，我们通过id SERIAL PRIMARY KEY定义了一个自增主键列。PostgreSQL会自动创建一个名为customers_id_seq的序列，并与该列关联起来。

获取序列的当前值

要获取序列的当前值，我们可以使用currval函数。currval函数接受序列的名称作为参数，并返回当前值。

下面是一个获取序列当前值的示例：

SELECT currval('sequence_name');

在上面的示例中，我们使用currval函数获取名为sequence_name的序列的当前值。

请注意，使用currval函数之前，我们必须至少使用一次nextval函数。

生成下一个序列值

要生成下一个序列值，我们可以使用nextval函数。nextval函数接受序列的名称作为参数，并返回下一个值。

下面是一个生成下一个序列值的示例：

SELECT nextval('sequence_name');

在上面的示例中，我们使用nextval函数生成名为sequence_name的序列的下一个值。

重置序列值

有时候我们可能希望重置序列的值，例如将序列重置为初始值。为此，我们可以使用setval函数。

setval函数接受序列的名称、新的值和是否重置的标志位作为参数，并将序列的当前值设置为新的值。

下面是一个重置序列值的示例：

SELECT setval('sequence_name', 1, false);

在上面的示例中，我们使用setval函数将名为sequence_name的序列的值设置为1，并将重置标志位设置为false。

示例演示

让我们通过一个完整的示例演示如何使用序列。

首先，我们创建一个名为employees的表，该表包含id和name字段。我们使用SERIAL数据类型关联序列，并定义id为主键。

CREATE TABLE employees (
    id SERIAL PRIMARY KEY,
    name VARCHAR(100) NOT NULL
);

现在，我们可以向employees表插入一些数据了。

INSERT INTO employees (name) VALUES ('Alice');
INSERT INTO employees (name) VALUES ('Bob');
INSERT INTO employees (name) VALUES ('Charlie');

此时，表的数据如下：

id	name
1	Alice
2	Bob
3	Charlie

接下来，我们可以使用SELECT currval('employees_id_seq')来获取序列的当前值，即最后插入数据的id。

SELECT currval('employees_id_seq');

输出为：

然后，我们可以使用nextval('employees_id_seq')来生成下一个序列值。

SELECT nextval('employees_id_seq');

输出为：

最后，我们可以使用setval('employees_id_seq', 1, false)来重置序列的值为初始值。

SELECT setval('employees_id_seq', 1, false);

通过上述示例，我们可以看到如何使用序列在PostgreSQL中实现自增功能。

总结

序列是PostgreSQL中非常有用的功能，可以轻松地生成唯一的自增值并且避免了手动管理自增字段的麻烦。在数据库中，序列常用于为表的主键字段提供唯一的标识符，确保数据的完整性和一致性。

在创建序列时，我们可以根据需要设置序列的增量、起始值、最小值、最大值和缓存数量等参数。例如，我们可以设置增量为2，起始值为10，最小值为1，最大值为100，缓存数量为5。这样，每次调用nextval函数时，序列的值将增加2，从10开始，直到达到或超过最大值。

使用序列时，经常会涉及到获取当前值、生成下一个值和重置序列值等操作。currval函数用于获取序列的当前值，nextval函数用于生成下一个序列值，而setval函数用于重置序列的值。这些函数都可以通过序列名称作为参数来操作特定的序列。

另外需要注意的是，当创建表时使用SERIAL数据类型关联序列时，PostgreSQL会自动创建一个与该列关联的序列，其命名规则为table_column_seq。例如，如果我们将一个名为id的SERIAL列与表关联，那么序列的名称将为table_id_seq。

序列在数据库应用中有着广泛的用途。例如，在电子商务平台中，可以使用序列为订单、产品或者用户生成唯一的标识符。在日志记录系统中，可以使用序列为每条日志分配一个唯一的序列号。总之，序列是处理数据库中需要唯一标识符的字段时非常有用的工具。

总结起来，PostgreSQL序列是一种用于生成唯一整数值的对象，可以用于自动生成唯一标识符，避免手动管理自增字段。通过合理设置序列的参数和使用序列相关的函数，我们可以灵活地操作序列，在数据库应用中实现自增功能，提高数据的完整性和一致性。

PostgreSQL序列