PostgreSQL 另类advisory lock保证唯一约束法
在没有唯一约束或者主键约束时，数据库是不保证唯一性的。那么有什么手段来保证呢？
方法 1. 串行操作，先查询，如果没有查到记录，则插入。
这种方法效率非常低：
测试如下：
postgres=# create table tbl(c1 text);
CREATE TABLE
postgres=# create index idx_c1 on tbl(c1);
CREATE INDEX
postgres=# create or replace function load(v_c1 text) returns void as $$
declare
begin
perform 1 from tbl where c1=v_c1 limit 1;
if found then
return;
else
insert into tbl(c1) values (v_c1);
end if;
end;
$$ language plpgsql strict;
CREATE FUNCTION
压测：
vi test.sql
\setrandom c1 1 50000
select load(:c1);
pgbench -M prepared -n -r -P 1 -f test.sql -c 1 -j 1 -T 100
性能分析，由于以上方法只能在串行模式下保证C1字段的唯一性，如果是并行模式，无法保证唯一性。所以性能完全仰仗load函数的RT，有效插入性能差，无效插入则依赖查询的RT，性能相对较好。
在60秒的时候，数据已经满5万了，所以都变成了无效插入，即查询后直接return。
progress: 59.0 s, 375.0 tps, lat 2.673 ms stddev 1.113
progress: 60.0 s, 368.0 tps, lat 2.713 ms stddev 1.110
progress: 61.0 s, 5787.1 tps, lat 0.172 ms stddev 0.521
progress: 62.0 s, 12538.1 tps, lat 0.079 ms stddev 0.012
progress: 63.0 s, 12802.2 tps, lat 0.077 ms stddev 0.011
验证约束准确性：
postgres=# select count(*),count(distinct c1) from tbl;
count | count
---------+---------
50000 | 50000
(1 row)
性能趋势：
方法2. advisory lock
和秒杀场景的方法一样（PostgreSQL秒杀一条记录能达到23万的qps。）：
本例一样使用advisory lock，当锁冲突时，并行会话变串行会话，其他无冲突会话都是并行执行的。
我们来看看性能提升多少？
postgres=# create or replace function load(v_c1 text) returns void as $$
declare
begin
perform 1 from tbl where c1=v_c1 limit 1;
if found then
return;
end if;
if ( pg_try_advisory_xact_lock(hashtext(v_c1)) ) then
perform 1 from tbl where c1=v_c1 limit 1;
if not found then
insert into tbl(c1) values (v_c1);
else
return;
end if;
else
return;
end if;
end;
$$ language plpgsql strict;
压测500万唯一值。
vi test.sql
\setrandom c1 1 5000000
select load(:c1);
52个并发：
pgbench -M prepared -n -r -P 1 -f test.sql -c 52 -j 52 -T 100
越来越快，因为无效插入越来越多。如果全变成无效插入，理论上qps也是能达到20万以上的。
progress: 96.0 s, 161872.6 tps, lat 0.319 ms stddev 0.429
progress: 97.0 s, 161766.4 tps, lat 0.319 ms stddev 0.387
progress: 98.0 s, 164232.7 tps, lat 0.315 ms stddev 0.419
progress: 99.0 s, 165476.5 tps, lat 0.312 ms stddev 0.405
progress: 100.0 s, 166866.0 tps, lat 0.309 ms stddev 0.410
transaction type: Custom query
scaling factor: 1
query mode: prepared
number of clients: 52
number of threads: 52
duration: 100 s
number of transactions actually processed: 12510348
latency average: 0.414 ms
latency stddev: 0.450 ms
tps = 125034.429736 (including connections establishing)
tps = 125043.765999 (excluding connections establishing)
statement latencies in milliseconds:
0.003204 \setrandom c1 1 5000000
0.410254 select load(:c1);
验证结果，并发唯一，bingo。
postgres=# select count(*),count(distinct c1) from tbl;
count | count
---------+---------
4593181 | 4593181
(1 row)
性能趋势：
应用场景举例
比如
tbl
(internal_id int serial8 primary key, nick_name text unique, ......)
internal_id 对应的是内部使用的唯一ID
nick_name 是用户的唯一ID，也是唯一的。
用户会输入一个nick_name，通过序列生成内部ID。
如果一开始就有这样的约束，问题就不存在。
但是当以前使用的数据没有加唯一约束，然后已经有重复值产生了。
现在想把唯一约束建立起来，首先要去重复，然后建立唯一约束。
在建立唯一约束前，如果用户还有数据不断录入，并且需要不中断业务的情况下去重复和建立约束的话，有什么好办法呢？
办法：
先不管历史值，新进来的值使用以上方法保证唯一。
然后去重
然后并行添加唯一索引。
代码举例：
postgres=# drop table tbl;
DROP TABLE
postgres=# create table tbl(internal_id serial8, nick_name text);
CREATE TABLE
postgres=# create index idx_tbl_nickname on tbl(nick_name);
CREATE INDEX
postgres=# drop function load(text);
DROP FUNCTION
postgres=# create or replace function load(v_c1 text) returns int8 as $$
declare
i int8;
begin
select internal_id into i from tbl where nick_name = v_c1 limit 1;
if found then
return i;
end if;
LOOP
if ( pg_try_advisory_xact_lock(hashtext(v_c1)) ) then
select internal_id into i from tbl where nick_name = v_c1 limit 1;
if not found then
insert into tbl(nick_name ) values (v_c1) returning internal_id into i ;
return i;
else
return i;
end if;
end if;
end loop;
end;
$$ language plpgsql strict;
压测500万唯一值。
vi test.sql
\setrandom c1 1 5000000
select load(:c1);
52个并发：
pgbench -M prepared -n -r -P 1 -f test.sql -c 52 -j 52 -T 100
验证数据唯一性：
postgres=# select count(*),count(distinct nick_name) from tbl;
count | count
---------+---------
3966568 | 3966568
(1 row)
性能趋势：
[参考]