从PostgreSQL并发获取唯一的序列号

Question

我们在设计一个订单管理系统，订单id用Postgresql设计成bigint，place结构实现如下：

以2015072201000010001为例，这里前八位为日期，这里为20150722，后七位为区域码，这里为0100001，后四位为序号在上述地区和日期下。

所以每次创建新订单，php逻辑应用层都会用如下like sql语句查询PostgreSQL：

select id from orders where id between 2015072201000010000 and 2015072201000019999 order by id desc limit 1 offset 0

然后为新订单增加 id，然后将订单插入 PostgreSQL 数据库。

如果一次只有一个订单生成过程，这是可以的。但是由于PostgreSQL的数据库读/写锁机制，在数百个并发订单生成请求的情况下，订单id发生冲突的可能性很大。

假设有两个订单请求A和B。A尝试从数据库中读取最新的订单id，然后B也读取最新的订单id，然后A写入数据库，最后B写入数据库将由于订单 id 主键冲突而失败。

关于如何使这个订单生成操作同时可行有什么想法吗？

Answer 1

在许多并发操作的情况下，您唯一的选择是使用序列。在这种情况下，您需要为每个日期和地区创建一个序列。这听起来像是很多工作，但其中大部分都可以自动化。

创建序列

您可以在日期和地区之后命名您的序列。因此，请执行以下操作：

CREATE SEQUENCE seq_201507220100001;

您应该为日期和地区的每个组合创建一个序列。在函数中执行此操作以避免重复。每天运行一次此函数。您可以提前执行此操作，或者 - 甚至更好 - 每天在计划的工作中执行此操作以创建明天的序列。假设您不需要将订单回溯到前几天，您可以在同一函数中删除昨天的序列。

CREATE FUNCTION make_and_drop_sequences() RETURNS void AS $$
DECLARE
  region    text;
  tomorrow  text;
  yesterday text;
BEGIN
  tomorrow  := to_char((CURRENT_DATE + 1)::date, 'YYYYMMDD');
  yesterday := to_char((CURRENT_DATE - 1)::date, 'YYYYMMDD');
  FOREACH region IN 
    SELECT DISTINCT region FROM table_with_regions
  LOOP
    EXECUTE format('CREATE SEQUENCE %I', 'seq_' || tomorrow || region);
    EXECUTE format('DROP SEQUENCE %I', 'seq_' || yesterday|| region);
  END LOOP;
  RETURN;
END;
$$ LANGUAGE plpgsql;

使用序列

在您的 PHP 代码中，您显然知道需要输入新订单 ID 的日期和地区。创建另一个函数，根据日期和区域从正确的序列生成新值：

CREATE FUNCTION new_date_region_id (region text) RETURN bigint AS $$
DECLARE
  dt_reg  text;
  new_id  bigint;
BEGIN
  dt_reg := tochar(CURRENT_DATE, 'YYYYMMDD') || region;
  SELECT dt_reg::bigint * 10000 + nextval(quote_literal(dt_reg)) INTO new_id;
  RETURN new_id;
END;
$$ LANGUAGE plpgsql STRICT;

然后在 PHP 中调用：

SELECT new_date_region_id('0100001');

这将为今天的指定区域提供下一个可用的 id。

Answer 2

避免在 Postgres 中锁定 id 的常用方法是通过序列。

您可以为每个区域使用 Postgresql 序列。类似的东西

create sequence seq_0100001;

然后你可以从中得到一个数字：

select nextval('seq_'||regioncode) % 10000 as order_seq

这确实意味着订单号不会每天重置为 0001，但您的订单号确实具有相同的 0000 -> 9999 范围。它会环绕。

所以你可能会得到：

2015072201000010001 -> 2015072201000017500 
2015072301000017501 -> 2015072301000019983
2015072401000019984 -> 2015072401000010293

或者，您可以为每一天/地区组合生成一个序列，但您需要在第二天开始时删除前几天的序列。

Answer 3

尝试使用 UUIDv1 类型，它是时间戳和 MAC 地址的组合。如果插入顺序对您很重要，您可以在服务器端自动生成它。否则，可以在插入之前从您的任何客户端生成 ID（您可能需要同步它们的时钟）。请注意，使用 UUIDv1 可以公开生成 UUID 的主机的 MAC 地址。在这种情况下，您可能想要欺骗 MAC 地址。

对于你的情况，你可以做类似的事情

CREATE TABLE orders (
    id uuid PRIMARY KEY DEFAULT uuid_generate_v1(),
    created_at timestamp NOT NULL DEFAULT now(),
    region_code text NOT NULL REFERENCES...
    ...
);

阅读更多http://www.postgresql.org/docs/9.4/static/uuid-ossp.html