Insight h2database auto increment 实现原理

本文主要是介绍Insight h2database auto increment 实现原理，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

起因

最近排查线上问题发现业务 Table 自增id 不连续，进一步发现是事务回滚造成。

-- 上述问题示例。 这样的情况就导致 main_table 自增id 并不连续/出现空挡。
START TRANSACTION;
-- 执行成功，自增id 已分配
INSERT INTO main_table VALUES (?, ?, ?);
-- 执行失败，事务 rollback
INSERT INTO sub_table VALUES (?, ?, ?);

那么，自增id 在数据库中是什么样的机制？可以从 H2 数据库实现方案获得启发。

auto_increment Example

-- h2 auto_increment 建表语句
create table test(id bigint auto_increment, name varchar(255));
insert into test(name) values('hello');
insert into test(name) values('world');
select * from test;

通过打开 H2 数据库文件，可以看到 test 建表语句是按照H2 dalect 翻译的。可以看到H2 数据库的auto_increment 是通过 SEQUENC 实现的。

CREATE CACHED TABLE PUBLIC.TEST(ID BIGINT DEFAULT (NEXT VALUE FOR PUBLIC.SYSTEM_SEQUENCE_620D39CD) NOT NULL NULL_TO_DEFAULT SEQUENCE PUBLIC.SYSTEM_SEQUENCE_620D39CD,NAME VARCHAR(255)
)

SEQUENCE Example

官方文档 create_sequence ✨

-- Sequence can produce only integer values.
CREATE SEQUENCE SEQ_ID;
CREATE SEQUENCE SEQ2 AS INTEGER START WITH 10;

Used values are never re-used, even when the transaction is rolled back.

Code Insight

①相关的类

org.h2.command.dml.Insert

org.h2.expression.SequenceValue

org.h2.schema.Sequence

②主要实现原理

creat table 实例化过程

// @see org.h2.command.ddl.CreateTable#update
for (Column c :data.columns) {// 如果列定义为 auto_increment， 需要进行dialet 翻译。if (c.isAutoIncrement()) {int objId = getObjectId();// c.convertAutoIncrementToSequence(session, getSchema(), objId, data.temporary);}
}

/*** Convert the auto-increment flag to a sequence that is linked with this* table.** @see org.h2.table.Column#convertAutoIncrementToSequence*/
public void convertAutoIncrementToSequence(Session session, Schema schema, int id, boolean temporary) {// 生成唯一的 sequenceNamewhile (true) {ValueUuid uuid = ValueUuid.getNewRandom();String s = uuid.getString();s = s.replace('-', '_').toUpperCase();sequenceName = "SYSTEM_SEQUENCE_" + s;if (schema.findSequence(sequenceName) == null) {break;}}// Sequence 实例化，实现自增生成唯一数据Sequence seq = new Sequence(schema, id, sequenceName, start, increment);if (temporary) {seq.setTemporary(true);} else {// CREATE SEQUENCE, 数据库 Schema 持久化session.getDatabase().addSchemaObject(session, seq);}setAutoIncrement(false, 0, 0);// 把Sequence 包装为表达式片段SequenceValue seqValue = new SequenceValue(seq);setDefaultExpression(session, seqValue);setSequence(seq);
}

Insert 过程

// 遍历 Table 的 columns 和 参数Expression， 执行值填充
for (int i = 0; i < columnLen; i++) {Column c = columns[i];int index = c.getColumnId();// 获取 Value ExpressionExpression e = expr[i];if (e != null) {try {// 如果是SequenceValue， 生成自增数字Value v = c.convert(e.getValue(session));newRow.setValue(index, v);} catch (DbException ex) {throw setRow(ex, x, getSQL(expr));}}
}

③自增计算

/*** Get the next value for this sequence.** @param session the session* @return the next value*/
public synchronized long getNext(Session session) {// valueWithMargin 计算， flush 过程...long v = value;value += increment;return v;
}