ORACLE 18c 自适应序列 (Scalable Sequences)减少index contention

    从Oracle 18.1数据库开始，自适应序列 (Scalable Sequences) 被引入。

    为了改善以序列值作为键值的表的数据加载性能，自适应序列的特性被加入。这个特性为序列提供了添加 instance 和 session 偏移量的选项，当跨 RAC节 点加载数据或者单实例多个进程并发加载数据时，可以显著减少序列争用和索引块争用的可能性，以前可以应用自定义主键为类似scalable sequences来解决，经常用hash partition index解决，但是只能等值查询，也不能从根本上解决。

    这个新特性的好处是，在以序列作为键值的表的数据加载时，它通过减少争用来进一步提升Oracle数据库加载数据的能力。在创建序列的时候，将 instance 和 session 的 id 添加到序列的值中，这样在生成序列值时产生的争用和 insert 键值时产生的索引块争用可以显著的减少。这表明Oracle数据库数据的数据加载能力可以进一步扩展，并且可以支撑更高速率的数据加载。

Scalable Sequences:


CREATE | ALTER SEQUENCE [ schema. ]sequence


[ { INCREMENT BY | START WITH } integer


| { MAXVALUE integer | NOMAXVALUE }


| { MINVALUE integer | NOMINVALUE }


| { CYCLE | NOCYCLE }


| { CACHE integer | NOCACHE }


| { ORDER | NOORDER }


| { SCALE {EXTEND | NOEXTEND} | NOSCALE}


]

SCALE/NOSCALE


When SCALE is specified, a numeric offset is affixed to the beginning of the sequence. This offset if of the form iii||sss||, where,


iii denotes a three digit instance offset given by (instance_id % 100) + 100,


sss denotes a three digits session offset given by (session_id % 1000), and


|| is the concatenation operator


EXTEND/NOEXTEND


为SCALE子句指定EXTEND选项时，SCALE序列值的长度为[X位+Y位]，其中X是可缩放序列偏移量中的位数（默认为6位），Y是MAXVALUE子句中指定的位数。

例如，对于指定了MINVALUE为1、MAXVALUE为100（3位）和EXTEND选项的升序可扩展序列，可扩展序列值将为9位（6位可扩展序列偏移号+3位MAXVALUE），并且将采用以下形式：
iii||sss||001, iii||sss||002, …,iii||sss||100

 6 digit scalable sequence offset number || 001
   6 digit scalable sequence offset number || 002
   6 digit scalable sequence offset number || 003
   ...
   6 digit scalable sequence offset number || 100

 
  SCALE子句的默认设置是NOEXTEND。使用NOEXTEND设置时，生成的序列值{BANNED}{BANNED}{BANNED}{BANNED}{BANNED}最佳佳佳佳佳多与序列maxvalue/minvalue中的{BANNED}{BANNED}{BANNED}{BANNED}{BANNED}最佳佳佳佳佳大位数一样宽。此设置对于与现有应用程序集成非常有用，在现有应用程序中，序列用于填充固定宽度的列。在指定SCALABLE NOEXTEND的序列上调用NEXTVAL时，如果生成的值需要比序列的{BANNED}{BANNED}{BANNED}{BANNED}{BANNED}最佳佳佳佳佳大值/{BANNED}{BANNED}{BANNED}{BANNED}{BANNED}最佳佳佳佳佳小值更多的表示位数，则会引发用户错误。

例如，对于MINVALUE为1、MAXVALUE为1000000（7位）且指定了NOEXTEND选项的升序可扩展序列，可扩展序列值将为7位，因为MAXVALUE的1000000包含7位数字，并且将采用以下形式：

 6 digit scalable sequence offset number || 1
   6 digit scalable sequence offset number || 2
   6 digit scalable sequence offset number || 3
   ...
   6 digit scalable sequence offset number || 9

Note that the NEXTVAL operation on this scalable sequence after the sequence value of [6 digit scalable sequence offset number || 9] will report the following error message, because the next scalable sequence value is [6 digit scalable sequence offset number || 10], which contains 8 digits and is greater than MAXVALUE of 1000000 that contains 7 digits:

ORA-64603: NEXTVAL cannot be instantiated for SQ. Widen the sequence by 1 digits or alter sequence with SCALE EXTEND.

	

例：
1) 带extend,seq= [(instance_id % 100) + 100] || [(session_id % 1000)] || '0000...'||序号（长度为maxvalue）
drop sequence scale_seq;
create sequence scale_seq start with 1
increment by 1 minvalue 1 maxvalue 9999999999999
scale extend;

SQL> select sys_context('userenv','sid') from dual;


SYS_CONTEXT('USERENV','SID')
--------------------------------------------------------------------------------
385


SQL> select instance_number from v$instance;


INSTANCE_NUMBER
---------------
              1

SQL> select to_char(scale_seq.nextval) from dual;


TO_CHAR(SCALE_SEQ.NEXTVAL)
----------------------------------------
1013850000000000001

SQL> select to_char(scale_seq.nextval) from dual;


TO_CHAR(SCALE_SEQ.NEXTVAL)
----------------------------------------
1013850000000000002

2)不带extend,默认
drop sequence scale_noextend_seq;
create sequence scale_noextend_seq start with 1
increment by 1 minvalue 1 maxvalue 9999999
scale noextend;

select scale_noextend_seq.nextval from dual
  NEXTVAL
----------
   1016281
。。。
  NEXTVAL
----------
   1016289

超过maxvalue{BANNED}{BANNED}{BANNED}{BANNED}{BANNED}最佳佳佳佳佳大长度会报错。
SQL> /
select scale_noextend_seq.nextval from dual
ORA-64603: 无法为 SCALE_NOEXTEND_SEQ 实例化 NEXTVAL。
将队列放宽 1 位数或使用 SCALE EXTEND 变更队列。