如何在PostgreSQL中有效地检查序列中已使用和未使用的值

在PostgreSQL（9.3）中，我有一个表定义为：

CREATE TABLE charts
( recid serial NOT NULL,
  groupid text NOT NULL,
  chart_number integer NOT NULL,
  "timestamp" timestamp without time zone NOT NULL DEFAULT now(),
  modified timestamp without time zone NOT NULL DEFAULT now(),
  donotsee boolean,
  CONSTRAINT pk_charts PRIMARY KEY (recid),
  CONSTRAINT chart_groupid UNIQUE (groupid),
  CONSTRAINT charts_ichart_key UNIQUE (chart_number)
);

CREATE TRIGGER update_modified
  BEFORE UPDATE ON charts
  FOR EACH ROW EXECUTE PROCEDURE update_modified();

我想用如下顺序替换图表编号：

CREATE SEQUENCE charts_chartnumber_seq START 16047;

因此，通过触发器或函数，添加新的图表记录会自动按升序生成新的图表编号。但是，任何现有的图表记录都不能更改其图表编号，多年来，在指定的图表编号中出现了跳过。因此，在将新图表编号分配给新图表记录之前，我需要确保尚未使用“新”图表编号，并且没有为任何具有图表编号的图表记录分配其他编号

---

如何做到这一点？

在PostgreSQL中，序列确保了您提到的两个要求，即：

不重复

一旦分配，就不会有任何更改

但由于序列是如何工作的（参见），它不能确保没有跳过。其中，首先想到的两个原因是：

序列如何处理带有插入的并发块（您还可以补充，缓存的概念也使得这不可能）

此外，用户触发的删除是一个无法控制的方面，序列本身无法处理

在这两种情况下，如果您仍然不希望跳过（并且如果您真的知道自己在做什么），您应该有一个单独的结构来分配ID（而不是使用序列）。基本上是一个系统，它有一个“可分配”ID列表存储在一个表中，该表具有以FIFO方式弹出ID的功能。这应该允许您控制删除等

---

但同样，只有当你真的知道自己在做什么时，才应该尝试这样做！人们不自己做序列是有原因的。有一些很难解决的情况（例如并发插入），而且很可能是您过度设计了您的问题案例，这可能可以用一种更好/更干净的方式来解决。

序列号通常没有意义，那么为什么要担心呢？但是如果你真的想这样做，那就按照下面这个繁琐的程序去做。请注意，它不是有效的；唯一有效的选择是忘记孔并使用序列

为了避免每次插入时都必须扫描

图表

表格，您应该扫描表格一次，并将未使用的

图表编号

值存储在单独的表格中：

CREATE TABLE charts_unused_chart_number AS
  SELECT seq.unused
  FROM (SELECT max(chart_number) FROM charts) mx,
       generate_series(1, mx(max)) seq(unused)
  LEFT JOIN charts ON charts.chart_number = seq.unused
  WHERE charts.recid IS NULL;

上面的查询生成一个从1到当前最大

图表编号

值的连续数字序列，然后

左连接
图表
表，并查找没有相应
图表
数据的记录，这意味着该序列的值作为
图表编号
未使用

接下来，创建一个触发器，该触发器在
图表
表上的
插入
上触发。在触发器函数中，从上述步骤中创建的表中选择一个值：

CREATE FUNCTION pick_unused_chart_number() RETURNS trigger AS $$
BEGIN
  -- Get an unused chart number
  SELECT unused INTO NEW.chart_number FROM charts_unused_chart_number LIMIT 1;

  -- If the table is empty, get one from the sequence
  IF NOT FOUND THEN
    NEW.chart_number := next_val(charts_chartnumber_seq);
  END IF;

  RETURN NEW;
END;
$$ LANGUAGE plpgsql;

CREATE TRIGGER tr_charts_cn
BEFORE INSERT ON charts
FOR EACH ROW EXECUTE PROCEDURE pick_unused_chart_number();

简单。但是，
INSERT
可能会因为某些其他触发器中止该过程或任何其他原因而失败。因此，您需要进行检查以确定是否确实插入了
图表编号
：

CREATE FUNCTION verify_chart_number() RETURNS trigger AS $$
BEGIN
  -- If you get here, the INSERT was successful, so delete the chart_number
  -- from the temporary table.
  DELETE FROM charts_unused_chart_number WHERE unused = NEW.chart_number;
END;
$$ LANGUAGE plpgsql;

CREATE TRIGGER tr_charts_verify
AFTER INSERT ON charts
FOR EACH ROW EXECUTE PROCEDURE verify_chart_number();

在某一点上，具有未使用图表编号的表格将为空，因此，您可以（1）
更改表格图表
，以使用序列而不是
整数
，用于
图表编号
；（2） 删除这两个触发器；（3）未使用图表编号的表格；所有这些都在一个事务中。
考虑不要这样做。首先阅读以下相关答案：





如果您仍然坚持填补空白，以下是一个相当有效的解决方案：

1.为避免在表格的大部分中搜索下一个缺少的
图表编号
，请创建一个包含所有当前间隙的辅助表：

CREATE TABLE chart_gap AS
SELECT chart_number
FROM   generate_series(1, (SELECT max(chart_number) - 1  -- max is no gap
                           FROM charts)) chart_number
LEFT   JOIN charts c USING (chart_number)
WHERE  c.chart_number IS NULL;

2.将
图表编号
设置为当前最大值，并将
图表编号
转换为实际的
序列列：

SELECT setval('charts_chartnumber_seq', max(chart_number)) FROM charts;

ALTER TABLE charts
   ALTER COLUMN chart_number SET NOT NULL
 , ALTER COLUMN chart_number SET DEFAULT nextval('charts_chartnumber_seq');

ALTER SEQUENCE charts_chartnumber_seq OWNED BY charts.chart_number; 

详情：





3.当
chart\u gap
不为空时，从那里获取下一个
chart\u编号
。
要解决并发事务可能出现的争用条件，而不使事务等待，请使用建议锁：

WITH sel AS (
   SELECT chart_number, ...  -- other input values
   FROM   chart_gap
   WHERE  pg_try_advisory_xact_lock(chart_number)
   LIMIT  1
   FOR    UPDATE
   )
, ins AS (
   INSERT INTO charts (chart_number, ...) -- other target columns
   TABLE sel 
   RETURNING chart_number
   )
DELETE FROM chart_gap c
USING  ins i
WHERE  i.chart_number = c.chart_number;

或者，Postgres9.5或更高版本具有方便的
更新跳过锁定功能
，以使更新更简单、更快：

...
   SELECT chart_number, ...  -- other input values
   FROM   chart_gap
   LIMIT  1
   FOR    UPDATE SKIP LOCKED
...

详细说明：




检查结果。填充所有行后，将返回0个受影响的行。（如果找不到，您可以使用
签入plpgsql…
）。然后切换到简单的插入：

   INSERT INTO charts (...)  -- don't list chart_number
   VALUES (...);  --  don't provide chart_number

虽然您想要的是可能的，但不能仅使用
序列来完成，它需要表上的独占锁或重试循环才能工作

您需要：


以独占模式锁定表格
通过查询
max
ID，然后在
generate_series
上执行
left join
查找第一个自由项，找到第一个自由项。如果有的话
如果有免费条目，请将其插入
如果没有免费输入，请调用nextval
并返回结果

性能将非常糟糕，事务将被序列化。不会有并发。另外，除非运行的第一件事是
锁
会影响该表，否则您将面临导致事务中止的死锁

您可以在删除后使用
，使其不那么糟糕。。对于每一行
触发器，它跟踪您删除的条目，方法是
插入
将它们放入一个单列表中，以跟踪备用ID。然后，您可以从列的
默认
上的ID分配函数中的表中选择
最低ID，从而避免需要显式的表锁、
生成系列
上的
左连接
和
最大
ca