sequential_uuid（UUID生成）
sequential_uuid插件可以生成兩個(gè)具有順序模式的UUID生成器，可以幫助您減少完全隨機(jī)的UUID生成器所帶來(lái)的隨機(jī)I/O問(wèn)題。
前提條件
支持的PolarDB PostgreSQL版的版本如下：
PostgreSQL 14（內(nèi)核小版本14.5.1.0及以上）
PostgreSQL 11（內(nèi)核小版本1.1.28及以上）
您可通過(guò)如下語(yǔ)句查看PolarDB PostgreSQL版的內(nèi)核小版本號(hào)：
PostgreSQL 14
SELECT version();PostgreSQL 11
SHOW polar_version;
背景信息
常規(guī)的隨機(jī)UUID生成器將在給定的范圍內(nèi)均勻取值，這意味著向索引插入數(shù)據(jù)時(shí)，其局部性較差，所有索引葉所在的頁(yè)都有同樣的概率被命中，從而導(dǎo)致整個(gè)索引會(huì)被強(qiáng)制放入內(nèi)存中。當(dāng)使用小索引不會(huì)存在這個(gè)問(wèn)題，但一旦索引大小超過(guò)共享緩沖區(qū)（或者RAM）大小，緩存命中率就會(huì)迅速下降。
基于序列、時(shí)間戳的UUID與隨機(jī)UUID相比，前者具有順序模式，可以使新數(shù)據(jù)幾乎總是在索引的最右側(cè)插入（新的序列值大于所有先前的值，時(shí)間戳相同），從而有利于提升緩存命中率。
具有順序模式的UUID生成器增加了UUID的可預(yù)測(cè)性，且增大了發(fā)生跨機(jī)沖突的概率。
更多順序UUID優(yōu)勢(shì)請(qǐng)參見Sequential UUID Generators。
sequential_uuid的主要目標(biāo)是生成更具順序性的UUID生成器，且不會(huì)過(guò)多地降低隨機(jī)性（隨機(jī)性降低可能會(huì)增加碰撞的概率以及UUID的可預(yù)測(cè)性）。
生成器設(shè)計(jì)
使UUID更具順序性最簡(jiǎn)單的方法是使用一些順序值作為前綴。例如，可以采用序列或時(shí)間戳并添加隨機(jī)數(shù)據(jù)，直到UUID的隨機(jī)性達(dá)到16 B。這種方法得到的UUID幾乎是完全連續(xù)的，但這種方法存在以下兩個(gè)問(wèn)題：
隨機(jī)性減少：如果使用了產(chǎn)生bigint值的序列，產(chǎn)生UUID的隨機(jī)性將從16 B降低到8 B，時(shí)間戳也以類似的方式降低了隨機(jī)性，具體取決于時(shí)間戳的精度。隨機(jī)性的下降增加了碰撞概率和可預(yù)測(cè)性（比如，可以確定哪些UUID是彼此靠近生成的，甚至還可以推測(cè)出具體的時(shí)間戳）。
膨脹：如果數(shù)值持續(xù)增長(zhǎng)，可能會(huì)導(dǎo)致刪除歷史數(shù)據(jù)后索引膨脹，例如，日志表中對(duì)時(shí)間戳的索引。
為了解決這兩個(gè)問(wèn)題，sequential_uuid生成的UUID生成器被設(shè)計(jì)為定期回環(huán)，回環(huán)將發(fā)生在生成一定數(shù)量的UUID之后，或者在一段時(shí)間之后。在這兩種情況下，UUID都是以塊為單位生成的，形式為(塊 ID; 隨機(jī)數(shù)據(jù))。塊ID的大小取決于塊的數(shù)量，并且是固定的（取決于生成器參數(shù)）。例如，對(duì)于默認(rèn)值64 KB的塊數(shù)量，需要使用2個(gè)字節(jié)來(lái)存儲(chǔ)塊ID。塊ID定期增加，最終會(huì)發(fā)生回環(huán)。
基于序列的UUID生成器可以使用帶有256個(gè)UUID的塊，計(jì)算兩字節(jié)塊ID：
(nextval('s') / 256) % 65536說(shuō)明生成器每生成16 M（256*65536）個(gè)UUID會(huì)回環(huán)一次。
塊大小由生成的UUID的數(shù)量決定。
基于時(shí)間戳的UUID生成器默認(rèn)的塊數(shù)量是64 KB（與基于序列的生成器相同），計(jì)算塊ID：
(timestamp / 60) % 65536說(shuō)明生成器約45天回環(huán)一次。
塊大小被定義為間隔長(zhǎng)度，默認(rèn)值為60秒。
UUID生成函數(shù)
sequential_uuid提供了兩個(gè)生成具有順序模式的UUID生成器的函數(shù)。一個(gè)使用序列，一個(gè)使用時(shí)間戳。
函數(shù)uuid_sequence_nextval接收如下參數(shù)：
一個(gè)regclass類型的對(duì)象（序列）。
一個(gè)整數(shù)類型的塊大小（默認(rèn)值65536）。
一個(gè)整數(shù)類型的塊數(shù)量（默認(rèn)值65536）。
使用序列生成具有順序模式的UUID生成器：
CREATE EXTENSION sequential_uuids; CREATE SEQUENCE s; SELECT uuid_sequence_nextval('s'::regclass, 256, 65536);結(jié)果如下：
uuid_sequence_nextval -------------------------------------- 00005547-8a67-452d-bdf7-b390f1edc49b (1 row)函數(shù)uuid_time_nextval接收如下參數(shù)：
一個(gè)整數(shù)類型的時(shí)間間隔（默認(rèn)值60）。
一個(gè)整數(shù)類型的塊數(shù)量（默認(rèn)值65536）。
使用時(shí)間戳生成具有順序模式的UUID生成器：
CREATE EXTENSION sequential_uuids; SELECT uuid_time_nextval(1, 256);結(jié)果如下：
uuid_time_nextval -------------------------------------- 08dac705-8776-4ce3-a45c-123fd65e11e8 (1 row)
上述參數(shù)的默認(rèn)值適用于絕大部分場(chǎng)景。