Oracle中序列（Sequence）详解

一 序列定义

序列(SEQUENCE)是序列号生成器，可以为表中的行自动生成序列号，产生一组等间隔的数值(类型为数字)。不占用磁盘空间，占用内存。

其主要用途是生成表的主键值，可以在插入语句中引用，也可以通过查询检查当前值，或使序列增至下一个值。

二 创建序列

创建序列需要CREATE SEQUENCE系统权限。序列的创建语法如下：

　　CREATE SEQUENCE 序列名

　　[INCREMENT BY n]

　　[START WITH n]

　　[{MAXVALUE/ MINVALUE n| NOMAXVALUE}]

　　[{CYCLE|NOCYCLE}]

　　[{CACHE n| NOCACHE}];

    其中：

1)  INCREMENT BY用于定义序列的步长，如果省略，则默认为1，如果出现负值，则代表Oracle序列的值是按照此步长递减的。

2)  START WITH 定义序列的初始值(即产生的第一个值)，默认为1。

3)  MAXVALUE 定义序列生成器能产生的最大值。选项NOMAXVALUE是默认选项，代表没有最大值定义，这时对于递增Oracle序列，系统能够产生的最大值是10的27次方;对于递减序列，最大值是-1。

4)  MINVALUE定义序列生成器能产生的最小值。选项NOMAXVALUE是默认选项，代表没有最小值定义，这时对于递减序列，系统能够产生的最小值是?10的26次方;对于递增序列，最小值是1。

5)  CYCLE和NOCYCLE 表示当序列生成器的值达到限制值后是否循环。CYCLE代表循环，NOCYCLE代表不循环。如果循环，则当递增序列达到最大值时，循环到最小值;对于递减序列达到最小值时，循环到最大值。如果不循环，达到限制值后，继续产生新值就会发生错误。

6)  CACHE(缓冲)定义存放序列的内存块的大小，默认为20。NOCACHE表示不对序列进行内存缓冲。对序列进行内存缓冲，可以改善序列的性能。

大量语句发生请求，申请序列时，为了避免序列在运用层实现序列而引起的性能瓶颈。Oracle序列允许将序列提前生成 cache x个先存入内存，在发生大量申请序列语句时，可直接到运行最快的内存中去得到序列。但cache个数也不能设置太大，因为在数据库重启时，会清空内存信息，预存在内存中的序列会丢失，当数据库再次启动后，序列从上次内存中最大的序列号+1 开始存入cache x个。这种情况也能会在数据库关闭时也会导致序号不连续。

7)  NEXTVAL 返回序列中下一个有效的值，任何用户都可以引用。

8)  CURRVAL 中存放序列的当前值,NEXTVAL 应在 CURRVAL 之前指定 ，二者应同时有效。

例子：

SQL> create sequence t1_seq increment by 1 start with 1;

SYS@orclasm > drop sequence t1_seq;


Sequence dropped.


SYS@orclasm > create sequence t1_seq increment by -1 start with  -5;


Sequence created.


SYS@orclasm > select t1_seq.currval,t1_seq.nextval from dual;


   CURRVAL    NEXTVAL
---------- ----------
        -5         -5


SYS@orclasm > select t1_seq.currval,t1_seq.nextval from dual;


   CURRVAL    NEXTVAL
---------- ----------
        -6         -6


SYS@orclasm > select t1_seq.currval,t1_seq.nextval from dual;


   CURRVAL    NEXTVAL
---------- ----------
        -7         -7

三 使用序列

调用NEXTVAL将生成序列中的下一个序列号，调用时要指出序列名，即用以下方式调用: 序

列名.NEXTVAL

CURRVAL用于产生序列的当前值，无论调用多少次都不会产生序列的下一个值。如果序列还

没有通过调用NEXTVAL产生过序列的下一个值，先引用CURRVAL没有意义。调用CURRVAL

的方法同上，要指出序列名，即用以下方式调用:序列名.CURRVAL

SQL> create table t1(id number,qq number,ww number);

SQL> insert into t1 values(t1_seq.nextval,1,1);

1 row created.

SQL> /

1 row created.

SQL> /

 

SQL> /

SQL> /

1 row created.

 

SQL> select * from t1;

 

        ID         QQ         WW

----------     ----------     ----------

         1          1          1

         2          1          1

         3          1          1

         4          1          1

         5          1          1

 

SQL> select t1_seq.currval from dual;

 

   CURRVAL

----------

         5

 

SQL> select t1_seq.nextval from dual;

 

   NEXTVAL

----------

         6

 

SQL> select t1_seq.nextval from dual;

 

   NEXTVAL

----------

         7

四 修改序列

修改序列的注意事项：

1  必须是序列的拥有者或对序列有 ALTER any sequence权限

2  只有将来的序列值会被改变

3  改变序列的初始值只能通过删除序列之后重建序列的方法实现

Alter sequence示例：

ALTER SEQUENCE emp_sequence INCREMENT BY 10 MAXVALUE 10000 CYCLE -- 到10000后从头开始 NOCACHE ;

 可以影响Sequence的初始化参数：

 SEQUENCE_CACHE_ENTRIES =设置能同时被cache的sequence数目。

SQL> alter sequence t1_seq increment by 2 maxvalue 10 cycle;

alter sequence t1_seq increment by 2 maxvalue 10 cycle

*

ERROR at line 1:

ORA-04013: number to CACHE must be less than one cycle

 

SQL> alter sequence t1_seq increment by 2 maxvalue 40 cycle;

Sequence altered.

 

SQL> insert into t1 values(t1_seq.nextval,1,1);

/

/

……….

/

SQL> select * from t1;

        ID         QQ         WW

----------     ----------     ----------

         1          1          1

         2          1          1

         3          1          1

         4          1          1

         5          1          1

         9          1          1

        11          1          1

        13          1          1

        15          1          1

        17          1          1

       ………………………………………………..

        37          1          1

        39          1          1

         1          1          1

         3          1          1

         5          1          1

 

24 rows selected.

五 查询序列

1  通过数据字典USER_OBJECTS可以查看用户拥有的序列。

2  通过数据字典USER_SEQUENCES可以查看序列的设置。

　　例：查看用户的序列：

SELECT SEQUENCE_NAME,MIN_VALUE,MAX_VALUE,INCREMENT_BY,LAST_NUMBER FROM USER_SEQUENCES;

　　执行结果：

　　

SEQUENCE_NAME MIN_VALUE MAX_VALUE INCREMENT_BY LAST_NUMBER

 

SQL> select object_name,object_type from user_objects;

 

OBJECT_NAM   OBJECT_TYPE

----------        -------------------

T1_SEQ        SEQUENCE

T1            TABLE

 

SQL> select sequence_name,increment_by,cycle_flag,cache_size from user_sequences;

SEQUENCE_N  INCREMENT_BY  CYCLE_FLAG   CACHE_SIZE

----------         ------------       ----------       ----------

T1_SEQ            2             Y            20

六 删除序列

SQL> drop sequence t1_seq;

---

---

序列作为主键使用的原理、优缺点讨论 

这几天和同事一直在讨论关于表设计中主键选择的问题，用sequence作为主键究竟有什么好处，又有什么缺点，尤其是有些事务场景上下文需要用到创建的序列值，如何用？其实我想说的是，可能只是一个很简单的概念，可能深入理解，还是有很多未知的知识，当然也就可能会有一些容易忽略但又可能很关键的坑，只有碰了才知道。。。
以下是总结摘要，如有疏漏，还请过路的各位大侠赐教。

 

1、首先说下seq.nextval主要有以下两种使用场景：
(1). 如果一个事务中只是INSERT时需要序列，其他地方不会需要这个序列，那么只需要在INSERT ... VALUES (seq.nextval ...)语句中使用即可。
(2). 如果一个事务中INSERT一张表后，还需要插入时的主键ID值，作为外键插入其他表，那么就需要在INSERT第一张表前使用select seq.nextval from dual提前获取可用的ID保存到一个变量中，为后面使用。

2、其次可以简单说下调用序列的原理，只有理解了序列的原理，才能有助于我们知道如何正确使用序列。
使用序列时Oracle内部大体是按照如下步骤进行：
(1). 一个序列会被定义到Oracle内部的一张数据字典表(seq$)的一行。
(2). 第一次使用序列，序列的起始值会加上缓存大小，然后更新回行。
(3). Oracle内部会自动跟踪内存中的两个值，当前值和目标值。
(4). 每次有回话调用seq.nextval，Oracle会递增当前值，然后检查是否超过了目标值，再返回结果。
(5). 如果当前值和目标值相同，Oracle会更新数据字典表中的行，为目标值加上缓存大小，同时内存中产生了一个新的目标值。
例如create sequence seq cache 20;这样一序列。名称为seq的序列，缓存大小是20，默认初始值是1，步长默认是1。

当使用了一次seq.nextval后，可以看HIGHWATER字段值为21，即目标值1+缓存大小20=21。

当执行20次后，seq.nextval值变为21，此时HIGHWATER字段值是41，即目标值21+缓存大小20=41。

也就是每调用seq.nextval值20次，会更新一次seq$表，那么问题来了，如果cache值较小，且序列使用的频率较高，那么会对seq$表有频繁的更新操作，日志量会增加，尤其在RAC下，更新该行的时候，该数据块会在节点间不停的传送，就会产生可能的争用，这种问题会被放大。因此为了减少这种情况，我们可以将cache缓存值设置大一些，例如1000，减少对字典表的更新。
序列还有一个问题，就是cache缓存是实例级的，对于RAC，比如第一个节点使用序列时会分配1-20，第二个节点会被分配21-40，Oracle保证不会重复，但若节点crash了，比如节点1坏了，那么序列就会出现断号，节点1再次使用时，只会从41-60，由于我们用主键只为了标示唯一，不关心段号，也不关心产生的顺序，所以这些可以忽略。

 

注：最近在讨论某系统和一个外系统做全局事务的事情，本想用这个主键作为两系统传输的一部分，用于控制全局事务，且用其作为判断交易先后顺序的依据，这是不太符合要求的，因为是RAC，序列是基于实例级cache，那么如果不能保证某一类型的交易总在一个节点上执行，那么不同次交易产生的主键序列值可能不是递增的，例如节点1处理一次交易，产生序列是1，节点2处理一次交易，产生序列是21，此时节点1再处理一次交易，产生序列是2；除非设置序列为order，但这样在RAC就有可能产生资源争用的问题，因为为了保证多节点间每次产生的序列值是递增的，每次产生就需要多节点间判断当前值后，才能知道下一个值是多少，而且会有额外的锁，保证同一时间只有一个节点在做这个操作，当然究竟是否会产生资源争用，还是要依据实际的业务并发量，或者压力测试才能证明，这里只是说可能会这样的问题，不是一定会，否则Oracle就不会有提供这种order的创建属性，凡事不绝对。

3、结合(1)的场景，
(1). 如果一个事务中只是INSERT时需要序列，其他地方不会需要这个序列，那么只需要在INSERT ... VALUES (seq.nextval ...)语句中使用即可。
> 这个场景下，如果序列cache设置为1000，调用100次nextval几乎没有影响。

(2). 如果一个事务中INSERT一张表后，还需要插入时的主键ID值，作为外键插入其他表，那么就需要在INSERT第一张表前使用select seq.nextval from dual提前获取可用的ID保存到一个变量中，为后面使用。
> 这个场景，就有些说的了。如果是同一事务中需要用到之前的序列值，那么就需要提前用select seq.nextval from dual保存到变量中，(当然，如果是用PLSQL语句，则可以不用提前保存变量这步，但咱们的应用中不适用，就不多说了)。