DB2 Sequence 實現自動主鍵生成：建立、調用與效能優化完整指南

DB2 Sequence（序列）是獨立於資料表的編號產生器，提供高效能、無鎖競爭的主鍵值生成機制，是替代 MAX(id)+1 模式的最佳選擇。本文涵蓋建立語法、調用方式、快取機制與實戰優化。

建立 Sequence 語法詳解

CREATE SEQUENCE schema.seq_name
  AS BIGINT                    -- 資料類型：SMALLINT/INTEGER/BIGINT/DECIMAL
  START WITH 1                 -- 起始值
  INCREMENT BY 1               -- 遞增值（負值為遞減）
  NO MAXVALUE                  -- 無上限（或指定 MAXVALUE 9999999999）
  NO MINVALUE                  -- 無下限
  CYCLE                        -- 達上限後循環（預設 NO CYCLE 報錯）
  CACHE 20                     -- 記憶體預先配置 20 個值（效能關鍵，預設 20）
  NO ORDER;                    -- 不保證跨分區全域有序（效能最佳）

關鍵參數效能影響

核心調用函數

-- 取得下一個值（最常用）
VALUES NEXT VALUE FOR schema.seq_name;
-- 或
SELECT NEXT VALUE FOR schema.seq_name FROM SYSIBM.SYSDUMMY1;

-- 取得當前會話最近使用的值
VALUES PREVIOUS VALUE FOR schema.seq_name;

-- 在 INSERT 中直接使用
INSERT INTO audit_log (log_id, msg) 
VALUES (NEXT VALUE FOR audit_seq, 'User login');

-- 批次插入自動生成連續主鍵
INSERT INTO audit_log (log_id, msg)
SELECT NEXT VALUE FOR audit_seq, 'Batch ' || CAST(ROW_NUMBER() OVER() AS VARCHAR(10))
FROM SYSCAT.TABLES FETCH FIRST 1000 ROWS ONLY;

進階應用模式

1. 多表共用單一 Sequence（全域唯一鍵）

CREATE SEQUENCE global_id_seq AS BIGINT START WITH 1 CACHE 100;

INSERT INTO orders (order_id, ...) VALUES (NEXT VALUE FOR global_id_seq, ...);
INSERT INTO shipments (ship_id, ...) VALUES (NEXT VALUE FOR global_id_seq, ...);
INSERT INTO invoices (inv_id, ...) VALUES (NEXT VALUE FOR global_id_seq, ...);

優點：跨表主鍵全域唯一，簡化合併查詢與資料整合。缺點：單點熱點，極高併發考慮分區 Sequence。

2. Identity Column vs Sequence 對比

建議：新系統優先使用 Sequence；既有 Identity Column 系統維持現狀。

3. 條件式序列生成（避免間隙）

-- 僅在成功插入時消耗序列值（需配合應用邏輯）
BEGIN ATOMIC
  DECLARE v_id BIGINT;
  SET v_id = NEXT VALUE FOR order_seq;
  INSERT INTO orders (order_id, ...) VALUES (v_id, ...);
  -- 失敗時序列值已消耗，間隙不可避免
END;

注意：Sequence 設計上不保證無間隙（快取遺失、Rollback、Crash 皆造成間隙），業務若要求連續編號需另行設計。

管理與監控

-- 查看序列定義
db2 "select * from syscat.sequences where seqschema='SCHEMA' and seqname='SEQ_NAME'"

-- 查看當前快取狀態（需 SYSADM）
db2 "select * from table(sysproc.snap_get_seq('SCHEMA', 'SEQ_NAME')) as t"

-- 修改快取大小
db2 "alter sequence schema.seq_name cache 100"

-- 重設序列（謹慎使用）
db2 "alter sequence schema.seq_name restart with 10000"

-- 刪除序列
db2 "drop sequence schema.seq_name"

效能優化檢查清單

1. CACHE ≥ 100：高併發插入場景建議 500~1000
2. NO ORDER：分區環境必須設定
3. 避免單一熱點 Sequence：極高併發（>5000 TPS）考慮分區 Sequence 或應用層批次預取
4. 監控 SYSIBM.SYSDUMMY1 爭用：大量 SELECT NEXT VALUE ... FROM SYSIBM.SYSDUMMY1 可能成為瓶頸，改用 VALUES NEXT VALUE ...
5. 定期檢查間隙：SELECT MAX(id) - COUNT(*) FROM table 估算間隙率

常見錯誤與解決