SQL SEQUENCE в PostgreSQL: один генератор ID для нескольких таблиц

Когда требуется генерировать уникальные идентификаторы в PostgreSQL, первое что приходит в голову — это SERIAL. Этот механизм прост в использовании и отлично справляется с задачей в большинстве случаев. Но что делать, если возникает задача посложнее?

Представим ситуацию: нужно создать систему нумерации документов, где номера должны быть общими для нескольких таблиц.

Например, счета, накладные и акты должны нумероваться из единого числового ряда: 100001, 100002, 100003... Попытка использовать отдельный SERIAL для каждой таблицы приведёт к дублированию номеров, а это недопустимо 🚫

Именно здесь на сцену выходят SEQUENCE — мощный инструмент для генерации уникальных идентификаторов с гибкостью, которую не может предоставить SERIAL.

Что такое SEQUENCE?

SEQUENCE — это специальный объект базы данных, который генерирует упорядоченную серию уникальных числовых значений по определённому правилу.

Представьте себе автоматический нумератор документов в офисе: каждый раз, когда приходит новый документ, нумератор выдаёт следующий номер. SEQUENCE работает точно так же, но в базе данных.

Простой пример: у вас есть счётчик, который стоит на значении 1000. Когда вы просите "дай следующее число", он выдаёт 1000 и увеличивается до 1001. В следующий раз он выдаст 1001, затем 1002, и так далее. Просто и надёжно! ✨

Зачем нужны SEQUENCE?

SEQUENCE даёт гораздо больше контроля и гибкости, чем SERIAL. Вот ключевые преимущества:

🔗 Независимость от таблиц
Один SEQUENCE можно использовать для генерации ID сразу в нескольких таблицах. Например, счета, накладные и акты могут нумероваться из единого числового ряда — это гарантирует уникальность номеров документов во всей системе.
🎨 Гибкость настройки
Можно начать с любого числа (например, 1000), использовать обратный отсчёт, настроить циклическую нумерацию или изменить шаг приращения.

Создание SEQUENCE

SEQUENCE создаётся с помощью команды CREATE SEQUENCE.

Базовый синтаксис

PostgreSQL 17.5
CREATE SEQUENCE имя_последовательности
    [START WITH начальное_значение]
    [INCREMENT BY шаг_приращения]
    [MINVALUE минимальное_значение]
    [MAXVALUE максимальное_значение]
    [CYCLE | NO CYCLE]
    [CACHE количество];

Параметры SEQUENCE

Параметр	Описание	По умолчанию
START WITH	Начальное значение последовательности	1
INCREMENT BY	Шаг изменения (может быть отрицательным)	1
MINVALUE	Минимальное значение	1
MAXVALUE	Максимальное значение	9223372036854775807
CYCLE	Начинать заново при достижении предела	NO CYCLE
CACHE	Количество предварительно выделенных значений	1

Например, SEQUENCE для генерации номеров заказов, начиная с 1000, может выглядеть так:

PostgreSQL 17.5
CREATE SEQUENCE order_id_seq
    START WITH 1000
    INCREMENT BY 1
    NO CYCLE;

Функции для работы с SEQUENCE

PostgreSQL предоставляет несколько функций для работы с SEQUENCE:

nextval() — получить следующее значение

PostgreSQL 17.5
SELECT nextval('order_id_seq');

Эта функция увеличивает счётчик и возвращает новое значение. ⬆️

nextval
1000

При повторном вызове:

PostgreSQL 17.5
SELECT nextval('order_id_seq');

nextval
1001

currval() — получить текущее значение

PostgreSQL 17.5
SELECT currval('order_id_seq');

Возвращает последнее значение, полученное через nextval() в текущей сессии, без изменения счётчика. 👀

⚠️ Важная ловушка! При первом использовании currval() можно получить ошибку "currval of sequence is not yet defined in this session". Причина: currval() можно вызвать только после хотя бы одного вызова nextval() в той же сессии!

Логика проста: нельзя узнать "текущее" значение, если оно ещё ни разу не было запрошено в рамках текущей сессии. 🤔

setval() — установить значение

PostgreSQL 17.5
SELECT setval('order_id_seq', 5000);

Устанавливает текущее значение SEQUENCE. Следующий вызов nextval() вернёт 5001. 🎯

Применение в таблицах

Способ 1: Использование DEFAULT

Самый распространённый способ — использовать SEQUENCE как значение по умолчанию:

PostgreSQL 17.5
CREATE TABLE Orders (
    order_id INTEGER DEFAULT nextval('order_id_seq') PRIMARY KEY,
    customer_name VARCHAR(100),
    order_date DATE
);

При вставке записи значение order_id будет автоматически заполнено:

PostgreSQL 17.5
INSERT INTO Orders (customer_name, order_date)
VALUES ('Иван Петров', '2025-11-14');

order_id	customer_name	order_date
1000	Иван Петров	2025-11-14

Способ 2: Тип SERIAL

PostgreSQL предлагает удобный тип SERIAL, который автоматически создаёт SEQUENCE: 💡

PostgreSQL 17.5
CREATE TABLE Products (
    product_id SERIAL PRIMARY KEY,
    product_name VARCHAR(100),
    price DECIMAL(10, 2)
);

Это эквивалентно:

PostgreSQL 17.5
CREATE SEQUENCE products_product_id_seq;

CREATE TABLE Products (
    product_id INTEGER DEFAULT nextval('products_product_id_seq') PRIMARY KEY,
    product_name VARCHAR(100),
    price DECIMAL(10, 2)
);

Управление SEQUENCE

Просмотр информации о SEQUENCE

PostgreSQL 17.5
SELECT * FROM information_schema.sequences
WHERE sequence_name = 'order_id_seq';

Или более детально через системную функцию:

PostgreSQL 17.5
SELECT last_value, is_called FROM order_id_seq;

Изменение параметров SEQUENCE

PostgreSQL 17.5
ALTER SEQUENCE order_id_seq
    INCREMENT BY 10
    RESTART WITH 2000;

Удаление SEQUENCE
```
PostgreSQL 17.5
DROP SEQUENCE order_id_seq;
```
⚠️ Внимание: Если SEQUENCE используется в таблице как значение по умолчанию, сначала нужно удалить это ограничение или использовать CASCADE:
```
PostgreSQL 17.5
DROP SEQUENCE order_id_seq CASCADE;
```

SEQUENCE для нескольких таблиц

Один SEQUENCE можно использовать для нескольких таблиц. Это особенно полезно для систем документооборота, где нужна сквозная нумерация:

PostgreSQL 17.5
CREATE SEQUENCE document_number_seq START WITH 100000;

CREATE TABLE Invoices (
    invoice_id SERIAL PRIMARY KEY,
    document_number INTEGER DEFAULT nextval('document_number_seq') UNIQUE,
    customer_id INTEGER,
    amount DECIMAL(10, 2)
);

CREATE TABLE DeliveryNotes (
    note_id SERIAL PRIMARY KEY,
    document_number INTEGER DEFAULT nextval('document_number_seq') UNIQUE,
    order_id INTEGER,
    delivery_date DATE
);

CREATE TABLE Acts (
    act_id SERIAL PRIMARY KEY,
    document_number INTEGER DEFAULT nextval('document_number_seq') UNIQUE,
    contract_id INTEGER,
    act_date DATE
);

Теперь все документы (счета, накладные, акты) будут иметь уникальные номера во всей системе документооборота. 🌐

Интерактивная схема работы SEQUENCE

SEQUENCE: document_number_seq

100000

Invoices (Счета)

DeliveryNotes (Накладные)

Acts (Акты)

Продвинутые техники

SEQUENCE с кэшированием

Для повышения производительности можно использовать кэширование:
```
PostgreSQL 17.5
CREATE SEQUENCE fast_seq
    START WITH 1
    INCREMENT BY 1
    CACHE 100;
```
База данных предварительно выделит 100 значений в памяти, что ускорит их выдачу. ⚡

Циклический SEQUENCE

Для случаев, когда нужна циклическая нумерация (например, дни недели):

PostgreSQL 17.5
CREATE SEQUENCE day_of_week_seq
    START WITH 1
    INCREMENT BY 1
    MINVALUE 1
    MAXVALUE 7
    CYCLE;

После достижения 7 SEQUENCE вернётся к 1. 🔄

Убывающий SEQUENCE

PostgreSQL 17.5
CREATE SEQUENCE countdown_seq
    START WITH 100
    INCREMENT BY -1
    MINVALUE 1
    NO CYCLE;

Этот SEQUENCE будет генерировать: 100, 99, 98, 97... ⬇️

На что обратить внимание

В 90% случаев вам достаточно SERIAL
Не создавайте отдельный SEQUENCE, если вам не нужна его специфическая гибкость. SERIAL проще и справляется с большинством задач.
Последовательности имеют пропуски 🕳️
Не ждите, что номера будут идти без пробелов: 1, 2, 3, 4... Откаты транзакций, параллельные запросы, кэширование — всё это создаёт пропуски. Если встретите "заказ №102 после №99" — это нормально.

Если действительно нужна непрерывная нумерация (например, для счетов-фактур по требованиям бухгалтерии), SEQUENCE — не лучший выбор.
Забытый MAXVALUE — бомба замедленного действия 💥
Установили MAXVALUE 999999 и забыли? После миллионной записи всё встанет. Для production всегда используйте максимально возможное значение или мониторьте приближение к пределу.

Подводя итоги

Для большинства задач SERIAL справляется отлично. Но если вам нужна общая нумерация для нескольких таблиц, специфический шаг приращения или возможность получить ID до вставки — SEQUENCE решает эти задачи элегантно.

Главное — не забывайте про пропуски в нумерации и следите за MAXVALUE. В остальном это простой и мощный инструмент! 🚀