PostgreSQL中的序列

一、什么是 PostgreSQL 序列（SEQUENCE）

核心定义

PostgreSQL 的 SEQUENCE 是独立的、持久化的数据库对象，本质是一个自增 / 自减的数值生成器，专门用来生成连续的、唯一的整数序列值。

关键特性

序列是独立于数据表存在的对象，一个序列可以被多张表的多个字段共用；
序列存储的是下一个要生成的数值，生成规则可自定义（起始值、步长、最大值、最小值等）；
序列的数值类型默认是 bigint（8 字节，范围极大），足够满足绝大多数业务的自增需求；
序列是并发安全的，多个会话同时调用序列，不会生成重复值，也不会出现并发冲突；
核心用途：实现表的主键自增、生成业务唯一编号（订单号、流水号）、批量生成连续编号等。

二、创建序列（CREATE SEQUENCE）

语法格式（完整）

CREATE [TEMP | TEMPORARY] SEQUENCE [IF NOT EXISTS] 序列名称
[ INCREMENT [ BY ] 步长 ]    -- 步长，正数自增，负数自减，默认 1
[ MINVALUE 最小值 | NO MINVALUE ]  -- 默认 NO MINVALUE（无最小值）
[ MAXVALUE 最大值 | NO MAXVALUE ]  -- 默认 NO MAXVALUE（无最大值）
[ START [ WITH ] 起始值 ]    -- 序列的起始值，默认 1
[ CACHE 缓存数量 ]           -- 缓存序列值提升性能，默认 1（不缓存）
[ [ NO ] CYCLE ]             -- 是否循环生成，默认 NO CYCLE（不循环）
[ OWNED BY 表名.字段名 | OWNED BY NONE ]; -- 绑定表字段，默认 NONE

核心参数说明

步长：正数 = 自增，负数 = 自减，比如 INCREMENT BY 2 就是每次生成的数值 + 2；
CYCLE：当序列值达到最大值（自增）/ 最小值（自减）时，是否循环从头开始，业务主键严禁设置 CYCLE，会生成重复值；
CACHE：缓存 N 个序列值到内存，提升高并发下的取值性能，默认 1（不缓存）；
OWNED BY：将序列和指定表的指定字段绑定，删除该字段 / 表时，序列会被自动级联删除，推荐设置！

实战创建示例（常用 2 种）

示例 1：创建默认规则的序列（最常用）

默认规则：起始 1、步长 1、无最值、不循环、不绑定表

-- 创建一个名为 seq_user_id 的序列
CREATE SEQUENCE seq_user_id;

示例 2：创建自定义规则的序列

-- 创建一个订单编号序列：起始10000、步长1、最大值99999999、不循环、绑定表字段
CREATE SEQUENCE IF NOT EXISTS seq_order_no
INCREMENT BY 1
MINVALUE 10000
MAXVALUE 99999999
START WITH 10000
NO CYCLE
OWNED BY t_order.order_id;

三、序列的核心操作函数（重中之重，必背）

序列创建后，不会自动生效，必须通过专用函数调用取值，这是操作序列的核心，这 3 个函数是高频必用，一定要记住！

1. `nextval('序列名')` 【最常用】

✅ 功能：获取序列的下一个值，调用一次，序列的数值就永久自增一次（核心特性）；

✅ 特性：原子性、并发安全，即使多个客户端同时调用，也绝对不会重复；

✅ 注意：调用后数值会「消耗」，不会回滚！比如插入数据失败，这次获取的序列值也会被跳过，不会重复使用。

2. `currval('序列名')`

✅ 功能：获取当前会话中，最近一次调用 nextval () 得到的序列值；

✅ 注意事项：

必须在当前会话中先调用过 nextval ()，才能调用 currval ()，否则会报错；
只返回「当前会话」的取值，其他会话调用的序列值，不会影响当前会话的 currval 结果。

3. `setval('序列名', 数值, [是否立即生效])`

✅ 功能：手动修改序列的当前值，重置序列的计数起点；

✅ 语法两种写法：

setval('seq_user_id', 100); ：重置序列下一次取值为 101；
setval('seq_user_id', 100, true);：和上面等价，第三个参数默认 true；
setval('seq_user_id', 100, false);：重置序列下一次取值为 100；

四、序列的函数调用实战（独立调用 + 结合表使用）

✔️ 场景 1：直接调用序列函数（测试 / 生成独立编号）

-- 1. 获取序列下一个值（调用一次，值+1）
SELECT nextval('seq_user_id');  -- 第一次调用：1，第二次：2，第三次：3...

-- 2. 获取当前会话的序列值（必须先调用nextval）
SELECT currval('seq_user_id');  -- 比如返回：3

-- 3. 重置序列，让下一次取值从 100 开始
SELECT setval('seq_user_id', 99); 
SELECT nextval('seq_user_id');  -- 返回：100

-- 4. 重置序列，让下一次取值就是 100
SELECT setval('seq_user_id', 100, false);
SELECT nextval('seq_user_id');  -- 返回：100

✔️ 场景 2：序列结合表使用（核心场景：主键自增）

这是序列的最核心使用场景：给表的主键字段，通过序列实现「插入数据时自动生成自增 ID」

步骤 1：创建表

CREATE TABLE t_user(
  id BIGINT PRIMARY KEY,  -- 主键，用序列赋值
  name VARCHAR(50) NOT NULL,
  create_time TIMESTAMP DEFAULT NOW()
);

步骤 2：插入数据时，通过 nextval () 获取自增 ID

-- 插入数据，主键id的值从序列seq_user_id中获取
INSERT INTO t_user(id, name) VALUES (nextval('seq_user_id'), '张三');
INSERT INTO t_user(id, name) VALUES (nextval('seq_user_id'), '李四');
INSERT INTO t_user(id, name) VALUES (nextval('seq_user_id'), '王五');

步骤 3：查询结果，主键 ID 自动自增

SELECT * FROM t_user;

查询结果：

id	name	create_time
1	张三	2026-01-16 10:00:00
2	李四	2026-01-16 10:00:01
3	王五	2026-01-16 10:00:02

五、序列与表字段「绑定默认值」（终极简化，开发首选）

上面的插入语句需要手动写 nextval('序列名')，不够简洁。我们可以给表的主键字段设置默认值，值就是序列的 nextval 函数，这样插入数据时，无需指定主键字段，数据库会自动填充自增 ID！

✔️ 实现方式（两种）

方式 1：创建表时，直接给字段设置默认值

CREATE TABLE t_user(
  id BIGINT PRIMARY KEY DEFAULT nextval('seq_user_id'),
  name VARCHAR(50) NOT NULL,
  create_time TIMESTAMP DEFAULT NOW()
);

方式 2：给已存在的表字段，新增默认值

ALTER TABLE t_user 
ALTER COLUMN id SET DEFAULT nextval('seq_user_id');

✔️ 简化后的插入语法（推荐）

-- 无需指定id字段，数据库自动从序列取值填充
INSERT INTO t_user(name) VALUES ('赵六');
INSERT INTO t_user(name) VALUES ('钱七');

查询结果，id 依然自动自增：4、5 ✔️

六、PostgreSQL 自增主键「简化方案」：SERIAL / BIGSERIAL 伪类型

核心痛点解决

手动创建序列 + 绑定默认值，虽然灵活，但步骤有点多。PostgreSQL 为了简化「主键自增」这个高频需求，提供了 SERIAL 系列伪类型，本质是：

SERIAL = 自动创建序列 + 字段设置默认值 (nextval) + 序列绑定表字段

一句话总结：用 SERIAL 可以一行代码实现主键自增，底层自动帮你完成所有序列相关操作，开发中 99% 的自增主键场景，都用这个方案！

✔️ 三种 SERIAL 伪类型（区别仅在于数值类型）

SERIAL → 对应 integer 类型（4 字节，范围：1 ~ 2147483647）
BIGSERIAL → 对应 bigint 类型（8 字节，范围：1 ~ 9223372036854775807），推荐优先使用，数值范围足够大，不会溢出
SMALLSERIAL → 对应 smallint 类型（2 字节，范围极小，几乎不用）

✔️ 实战示例（一行实现自增主键，超级简洁）

-- 创建表，id字段用BIGSERIAL，自动实现自增主键
CREATE TABLE t_user(
  id BIGSERIAL PRIMARY KEY,  -- 核心：BIGSERIAL 伪类型
  name VARCHAR(50) NOT NULL,
  create_time TIMESTAMP DEFAULT NOW()
);

-- 插入数据，无需指定id字段
INSERT INTO t_user(name) VALUES ('测试1'),('测试2'),('测试3');

-- 查询结果，id自动从1开始自增
SELECT * FROM t_user;

七、序列的常用管理操作（ALTER / DROP / 查询）

✔️ 1. 修改序列（ALTER SEQUENCE）：修改序列规则

比如修改步长、起始值、最大值、是否循环等，语法和创建时一致：

-- 修改序列seq_user_id的步长为2，最大值为1000000
ALTER SEQUENCE seq_user_id
INCREMENT BY 2
MAXVALUE 1000000;

-- 重置序列的起始值，让下一次取值为1
ALTER SEQUENCE seq_user_id RESTART WITH 1;

✔️ 2. 删除序列（DROP SEQUENCE）

-- 删除单个序列
DROP SEQUENCE IF EXISTS seq_user_id;

-- 删除多个序列
DROP SEQUENCE IF EXISTS seq_user_id, seq_order_no;

-- 级联删除（如果序列绑定了表字段，必须加CASCADE）
DROP SEQUENCE IF EXISTS seq_user_id CASCADE;

✔️ 3. 查询序列信息（常用 2 种方式）

方式 1：psql 命令行快速查看（推荐）

\d 序列名;  -- 比如 \d seq_user_id

方式 2：查询系统表，查看所有序列及详情

-- 查询当前数据库所有的序列
SELECT relname AS 序列名称 FROM pg_class WHERE relkind = 'S';

-- 查询序列的详细信息（当前值、步长、起始值等）
SELECT * FROM pg_sequence WHERE seqrelid = (SELECT oid FROM pg_class WHERE relname='seq_user_id');

八、序列的重要注意事项（避坑必看，高频考点）

⚠️ 注意 1：序列的值「不会回滚」（核心特性）

这是 PG 序列最容易踩坑的点，也是面试高频问题：

当你调用 nextval() 获取序列值后，无论后续的 SQL 执行成功还是失败（比如 INSERT 回滚、事务失败），这个序列值都会被永久消耗，不会被复用。

SELECT nextval('seq_user_id'); -- 返回 4
BEGIN;
INSERT INTO t_user(name) VALUES ('测试'); -- id=4
ROLLBACK; -- 事务回滚，数据未插入
SELECT nextval('seq_user_id'); -- 下一次取值是 5，不是4！

✅ 结论：序列的数值是单调递增的，但不一定连续，这是正常现象，不影响业务主键的唯一性，无需处理。

⚠️ 注意 2：序列是独立对象，可被多表共用

一个序列可以被多张表的多个字段调用，比如：

INSERT INTO t_user(id) VALUES (nextval('seq_common'));
INSERT INTO t_order(id) VALUES (nextval('seq_common'));

两张表的 id 会共用同一个序列的数值，保证全局唯一，适合生成「全局业务编号」。

⚠️ 注意 3：SERIAL 是「伪类型」，不是真正的数据类型

SERIAL 只是语法糖，底层还是序列 + integer/bigint，所以在 Java 等编程语言中，对应的实体类字段类型还是 Integer / Long。

⚠️ 注意 4：主键自增严禁设置 CYCLE

如果给序列设置了 CYCLE，当数值达到最大值后会循环从头开始，会生成重复的主键值，导致主键冲突，业务中绝对禁止！

posted on 2026-01-16 09:07 数据与人文阅读(2) 评论(0) 收藏举报

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