【總結(jié)】數(shù)據(jù)庫(kù)自增字段的 3 種實(shí)現(xiàn)方式

作者: 不剪發(fā)的Tony老師
畢業(yè)于北京航空航天大學(xué)，十多年數(shù)據(jù)庫(kù)管理與開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，目前在一家全球性的金融公司從事數(shù)據(jù)庫(kù)架構(gòu)設(shè)計(jì)。CSDN學(xué)院簽約講師以及GitChat專欄作者。csdn上的博客收藏于以下地址：https://tonydong.blog.csdn.net


在設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)的表結(jié)構(gòu)時(shí)，經(jīng)常會(huì)使用一個(gè)自動(dòng)增長(zhǎng)的數(shù)字序列作為主鍵字段（代理主鍵）。除了作為主鍵使用之外，自增字段也可以用于記錄各個(gè)操作發(fā)生的先后順序，因?yàn)樗哂羞f增特性。當(dāng)我們插入一行數(shù)據(jù)時(shí)，數(shù)據(jù)庫(kù)會(huì)為自增字段生成一個(gè)新的數(shù)值。

我們今天的主題就是自增字段的實(shí)現(xiàn)，下表列出了主流數(shù)據(jù)庫(kù)中創(chuàng)建自增字段的幾種方法：
在這里插入圖片描述

接下來我們針對(duì)不同的數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行詳細(xì)討論。
MySQL
AUTO_INCREMENT

MySQL 通過 AUTO_INCREMENT 屬性定義自增字段，并且需要遵循以下規(guī)則：

每個(gè)表只能有一個(gè)自增字段，數(shù)據(jù)類型一般是整數(shù)；
自增字段必須創(chuàng)建主鍵（PRIMARY KEY）或者唯一索引（UNIQUE）；
自增字段必須非空（NOT NULL），MySQL 會(huì)自動(dòng)為自增字段設(shè)置非空約束。

以下語句創(chuàng)建了一個(gè)表 users，其中 user_id 是一個(gè)自增主鍵字段：

create table users(
user_id INT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
user_name VARCHAR(50) NOT NULL,
email VARCHAR(100)
);

接下來我們插入兩條數(shù)據(jù)：

insert into users(user_name, email) values (‘u1’, ‘u1@test.com’);
insert into users(user_name, email) values (‘u2’, ‘u2@test.com’);

select * from users;

user_iduser_nameemail
  1|u1       |u1@test.com|
  2|u2       |u2@test.com|

在上面的插入語句中，我們沒有指定 user_id 的值，此時(shí) MySQL 會(huì)自動(dòng)為該字段生成一個(gè)遞增序列值。AUTO_INCREMENT 字段的值默認(rèn)從 1 開始，每次遞增也是 1。

如果插入數(shù)據(jù)時(shí)為自增字段指定了 NULL 值或者 0，MySQL 同樣會(huì)自動(dòng)生成一個(gè)序列值。

insert into users(user_id, user_name, email) values (null, ‘u3’, ‘u3@test.com’);
insert into users(user_id, user_name, email) values (0, ‘u4’, ‘u4@test.com’);

select * from users;

user_iduser_nameemail
  1|u1       |u1@test.com|
  2|u2       |u2@test.com|
  3|u3       |u3@test.com|
  4|u4       |u4@test.com|

如果插入數(shù)據(jù)時(shí)為自增字段指定了非空也非 0 的值，MySQL 會(huì)使用我們提供的值；而且還會(huì)將自增序列的起始值值設(shè)置為該值，可能導(dǎo)致自增字段值的跳躍。

insert into users(user_id, user_name, email) values (100, ‘u5’, ‘u5@test.com’);
insert into users(user_name, email) values (‘u6’, ‘u6@test.com’);

select * from users;

user_iduser_nameemail
  1|u1       |u1@test.com|
  2|u2       |u2@test.com|
  3|u3       |u3@test.com|
  4|u4       |u4@test.com|
100|u5       |u5@test.com|
101|u6       |u6@test.com|

上面的第一個(gè)插入語句為 user_id 提供了值 100，第二個(gè)插入語句使用系統(tǒng)提供的自增序列值，此時(shí)跳躍到了 101。

??MySQL 提供了 LAST_INSERT_ID 函數(shù)，用于獲取最后一次生成的序列值。

另外，MySQL 也可以使用ALTER TABLE語句設(shè)置自增序列的值：

ALTER TABLE users AUTO_INCREMENT = 200;
insert into users(user_name, email) values (‘u7’, ‘u7@test.com’);

select * from users where user_name = ‘u7’;

user_iduser_nameemail
200|u7       |u7@test.com|

最后我們來看一個(gè)問題，當(dāng)自增序列到達(dá)最大值之后怎么辦。下面的語句演示了這種情況：

ALTER TABLE users AUTO_INCREMENT = 2147483647;
insert into users(user_name, email) values (‘u8’, ‘u8@test.com’);
insert into users(user_name, email) values (‘u9’, ‘u9@test.com’);
SQL Error [1062] [23000]: Duplicate entry ‘2147483647’ for key ‘users.PRIMARY’

先將 AUTO_INCREMENT 的值設(shè)置為 INT 類型的最大值；然后插入兩條數(shù)據(jù)，第二個(gè)插入語句出現(xiàn)主鍵值重復(fù)，意味著自增字段到達(dá)最大值之后一直保持不變。

如果擔(dān)心自增字段的值不夠用，可以將 INT 類型改成 INT UNSIGNED，最大值可以到達(dá) 4294967295（ 2 32 2^{32} 232 - 1）；還不夠的話改成 BIGINT，最大值可以到達(dá) 9223372036854775807（ 2 63 2^{63} 263 - 1）。

??MySQL 中的 SERIAL 是 BIGINT UNSIGNED NOT NULL AUTO_INCREMENT UNIQUE 的同義詞。

參考文檔：MySQL 官方文檔 AUTO_INCREMENT。
Oracle

Oracle 數(shù)據(jù)庫(kù)提供了兩種創(chuàng)建自增字段的方法：

使用標(biāo)識(shí)列（IDENTITY），需要使用 Oracle 12c 以上版本；
使用序列（SEQUENCE）。

標(biāo)識(shí)列

Oracle 12c 提供創(chuàng)建 SQL 標(biāo)準(zhǔn)定義的標(biāo)識(shí)列功能：

GENERATED [ ALWAYS | BY DEFAULT [ ON NULL ] ]
AS IDENTITY [ ( identity_options ) ]

其中，

GENERATED ALWAYS表示總是為標(biāo)識(shí)列使用 Oracle 生成的值，如果用戶指定該字段的值將會(huì)出錯(cuò)；
GENERATED BY DEFAULT表示如果用戶沒有提供值，使用 Oracle 生成的值；如果提供了值，使用用戶提供的值；如果指定了 NULL 值將會(huì)出錯(cuò)；
GENERATED BY DEFAULT ON NULL表示如果用戶沒有提供值或者提供了 NULL 值，使用 Oracle 生成的值；否則使用用戶提供的值。

Oracle 中的標(biāo)識(shí)列實(shí)際上是一個(gè)內(nèi)部創(chuàng)建序列對(duì)象，因此 identity_options 與序列的屬性類似，主要包括：

START WITH n指定序列的初始值，默認(rèn)為 1；
INCREMENT BY n指定序列的增量值，默認(rèn)為 1；
MAXVALUE n和MINVALUE n指定序列的最大值和最小值，默認(rèn)值為 9999999999999999999999999999 和 1；
CYCLE和NOCYCLE指定是否循環(huán)使用序列中的值，默認(rèn)不循環(huán)使用；
CACHE n和NOCACHE指定是否緩存序列值，緩存可以提高性能。默認(rèn)緩存 20 個(gè)。

以下語句創(chuàng)建了一個(gè)表 users，其中 user_id 是一個(gè)自增主鍵字段：

create table users(
user_id NUMBER GENERATED BY DEFAULT AS IDENTITY INCREMENT BY 10 START WITH 100 PRIMARY KEY,
user_name VARCHAR2(50) NOT NULL,
email VARCHAR2(100)
);

其中，INCREMENT BY 10 表示每次增量為 10；START WITH 100 表示序列值從 100 開始。

我們測(cè)試一下數(shù)據(jù)插入：

insert into users(user_name, email) values (‘u1’, ‘u1@test.com’);
insert into users(user_name, email) values (‘u2’, ‘u2@test.com’);

select * from users;

USER_IDUSER_NAMEEMAIL
100|u1       |u1@test.com|
110|u2       |u2@test.com|

我們沒有使用GENERATED BY DEFAULT ON NULL選項(xiàng)，如果插入 NULL 值將會(huì)出錯(cuò)：

insert into users(user_id, user_name, email) values (null, ‘u3’, ‘u3@test.com’);
SQL Error [1400] [23000]: ORA-01400: cannot insert NULL into (“TONY”.“USERS”.“USER_ID”)

不過，我們可以為 user_id 指定非空的值：

insert into users(user_id, user_name, email) values (0, ‘u4’, ‘u4@test.com’);

select * from users;

USER_IDUSER_NAMEEMAIL
100|u1       |u1@test.com|
110|u2       |u2@test.com|
  0|u4       |u4@test.com|

Oracle 標(biāo)識(shí)列需要遵循以下限制：

每個(gè)表只能有一個(gè)標(biāo)識(shí)列；
標(biāo)識(shí)列的數(shù)據(jù)類型必須是數(shù)字類型，不能使用自定義類型；
CREATE TABLE AS SELECT語句不會(huì)繼承標(biāo)識(shí)列；
標(biāo)識(shí)列不能指定 DEFAULT 約束。

參考文檔：Oracle 官方文檔 CREATE TABLE 語句。
序列

序列（Sequence）是數(shù)據(jù)庫(kù)中的一種對(duì)象，用于生成一系列遞增或遞減的數(shù)字。序列使用CREATE SEQUENCE語句創(chuàng)建：

CREATE SEQUENCE seq_users;

以上語句使用默認(rèn)選項(xiàng)創(chuàng)建了一個(gè)序列 seq_users，等價(jià)于下面的語句：

CREATE SEQUENCE seq_users
START WITH 1
INCREMENT BY 1
NOMAXVALUE
NOMINVALUE
CACHE 20
NOCYCLE;


Oracle 序列的數(shù)據(jù)類型為 NUMBER，包含一個(gè)最小值，一個(gè)最大值，一個(gè)起始值，一個(gè)增量值，緩存選項(xiàng)以及一個(gè)循環(huán)使用選項(xiàng)。這些參數(shù)的作用可以參考上面的標(biāo)識(shí)列。

創(chuàng)建之后，我們可以使用 NEXTVAL 和 CURRVAL 偽列獲取序列的值：

SELECT seq_users.nextval FROM dual;

NEXTVAL
  1|

SELECT seq_users.currval FROM dual;

CURRVAL
  1|

NEXTVAL 用于從序列中獲取下一個(gè)值，CURRVAL 返回了當(dāng)前會(huì)話最后一次獲取的序列值。

利用序列，我們可以為表中的字段生成不重復(fù)的數(shù)值：

create table users(
user_id NUMBER PRIMARY KEY,
user_name VARCHAR2(50) NOT NULL,
email VARCHAR2(100)
);

insert into users(user_id, user_name, email) values (seq_users.nextval, ‘u1’, ‘u1@test.com’);
insert into users(user_id, user_name, email) values (seq_users.nextval, ‘u2’, ‘u2@test.com’);

select * from users;

USER_IDUSER_NAMEEMAIL
  2|u1       |u1@test.com|
  3|u2       |u2@test.com|

在上面的示例中，我們手動(dòng)為 user_id 字段指定了 seq_users.nextval 值。如果想要實(shí)現(xiàn)自增字段的效果，可以利用觸發(fā)器實(shí)現(xiàn)：

CREATE OR REPLACE TRIGGER tri_user_insert
BEFORE INSERT ON users
FOR EACH ROW
DECLARE
BEGIN
IF (:NEW.user_id IS NULL) THEN
SELECT seq_users.nextval INTO :NEW.user_id FROM dual;
END IF;
END;

該觸發(fā)器在插入數(shù)據(jù)之前判斷 user_id 是否為空，如果為空就生成一個(gè)新的序列號(hào)。我們?cè)俨迦胍恍?shù)據(jù)：

insert into users(user_id, user_name, email) values (null, ‘u3’, ‘u3@test.com’);
insert into users(user_name, email) values (‘u4’, ‘u4@test.com’);

select * from users;

USER_IDUSER_NAMEEMAIL
  2|u1       |u1@test.com|
  3|u2       |u2@test.com|
  4|u3       |u3@test.com|
  5|u4       |u4@test.com|

上面兩個(gè)插入語句都沒有為 user_id 提供數(shù)據(jù)，而是由觸發(fā)器自動(dòng)生成一個(gè)數(shù)字編號(hào)。

另一個(gè)更簡(jiǎn)單的方式就是將字段的默認(rèn)值設(shè)置為序列的值：

create table users(
user_id NUMBER DEFAULT seq_users.nextval PRIMARY KEY,
user_name VARCHAR2(50) NOT NULL,
email VARCHAR2(100)
);

實(shí)際上，Oracle 中的標(biāo)識(shí)列就是采用這種方法實(shí)現(xiàn)的，只不過增加了一些額外的限制而已。

Oracle 提供了ALTER SEQUENCE語句，可以修改序列的屬性：

ALTER SEQUENCE seq_users
INCREMENT BY 2
MAXVALUE 10000
CYCLE;

以上語句將序列 seq_users 的增量修改為 2，最大值修改為 10000，并且再到達(dá)最大值之后再次從最小值開始循環(huán)。不過，Oracle 序列不能修改起始值（START WITH），只能使用DROP SEQUENCE seq_name;語句刪除序列再重建創(chuàng)建。

參考文檔：Oracle 官方文檔 CREATE SEQUENCE 語句。
SQL Server

Microsoft SQL Server 提供了兩種創(chuàng)建自增字段的方法：

使用標(biāo)識(shí)列（IDENTITY）；
使用序列（SEQUENCE）。

標(biāo)識(shí)列

SQL Server 支持為字段指定 IDENTITY(start, increment) 屬性的方法定義一個(gè)標(biāo)識(shí)列，start 表示序列的起始值，increment 表示每次的增量值。例如：

create table users(
user_id int identity primary key,
user_name varchar(50) not null,
email varchar(100)
);

其中，user_id 是一個(gè) INTEGER 類型的標(biāo)識(shí)列；系統(tǒng)生成的序列值默認(rèn)從 1 開始，每次遞增也是 1。SQL Server 中每個(gè)表只能定義一個(gè)標(biāo)識(shí)列。

我們插入一些測(cè)試數(shù)據(jù)：

insert into users(user_name, email) values (‘u1’, ‘u1@test.com’);
insert into users(user_name, email) values (‘u2’, ‘u2@test.com’);

select * from users;

user_iduser_nameemail
  1|u1       |u1@test.com|
  2|u2       |u2@test.com|

以上語句通過標(biāo)識(shí)列自動(dòng)生成了兩個(gè)用戶編號(hào)。我們可以利用獲取最后一次插入的標(biāo)識(shí)列的值：

select @@identity;

需要注意的是，不能為標(biāo)識(shí)列指定 NULL 值；默認(rèn)也不能為標(biāo)識(shí)列手動(dòng)指定值。

insert into users(user_id, user_name, email) values (null, ‘u3’, ‘u3@test.com’);
SQL Error [339] [S0001]: DEFAULT or NULL are not allowed as explicit identity values.

insert into users(user_id, user_name, email) values (0, ‘u4’, ‘u4@test.com’);
SQL Error [544] [S0001]: Cannot insert explicit value for identity column in table ‘users’ when IDENTITY_INSERT is set to OFF.

第一個(gè)語句為 user_id 指定了 NULL 值；第二個(gè)語句的錯(cuò)誤在于為 user_id 指定了明確的值，不過可以通過設(shè)置表的 IDENTITY_INSERT 屬性修改默認(rèn)行為。

參考文檔：SQL Server 官方文檔 CREATE TABLE 語句。
序列

SQL Server 提供了和 Oracle 類似的序列對(duì)象，用于生成一個(gè)遞增或遞減的數(shù)字序列。創(chuàng)建序列的完整語法如下：

CREATE SEQUENCE sequence_name
[ AS integer_type ]
[ START WITH ]
[ INCREMENT BY ]
[ { MINVALUE [ ] } | { NO MINVALUE } ]
[ { MAXVALUE [ ] } | { NO MAXVALUE } ]
[ CYCLE | { NO CYCLE } ]
[ { CACHE [ ] } | { NO CACHE } ];

其中，

sequence_name 是序列名；
AS 定義了序列的類型。默認(rèn)為 BIGINT，也可以是 TINYINT、SMALLINT、INT 或者不帶小數(shù)位的 DECIMAL 和 NUMERIC；
START WITH 定義了序列的起始值，默認(rèn)為 integer_type 類型的最小值；
INCREMENT BY 指定了序列的增量值，可以是負(fù)數(shù)，默認(rèn)為 1；
MINVALUE 和 MAXVALUE 分別定義序列的最小值和最大值，默認(rèn)為 integer_type 類型的最小值和最大值；
CYCLE 表示循環(huán)使用序列的值，默認(rèn)為 NO CYCLE；
CACHE 表示緩存的序列值個(gè)數(shù)，可以提高訪問性能。默認(rèn)不緩存。

以下語句使用默認(rèn)值創(chuàng)建一個(gè)序列 seq_users：

create sequence seq_users;

使用 NEXT VALUE FOR 函數(shù)獲取一個(gè)序列的值：

select next value for seq_users;
|
--------------------|
-9223372036854775808|

返回的是 INTEGR 類型的最小值。

我們可以將字段的默認(rèn)值設(shè)置為序列的 NEXT VALUE FOR 函數(shù)值，實(shí)現(xiàn)自增效果：

create table users(
user_id bigint default next value for seq_users primary key,
user_name varchar(50) not null,
email varchar(100)
);

insert into users(user_name, email) values (‘u1’, ‘u1@test.com’);
insert into users(user_name, email) values (‘u2’, ‘u2@test.com’);

select * from users;

user_iduser_nameemail
-9223372036854775806u1u1@test.com
-9223372036854775805u2u2@test.com

ALTER SEQUENCE語句可以修改序列的屬性，參數(shù)與CREATE SEQUENCE類似，除了 integer_type 之外的參數(shù)都可以修改。例如：

alter sequence seq_users restart with 1;

insert into users(user_name, email) values (‘u3’, ‘u3@test.com’);

select * from users;

user_iduser_nameemail
-9223372036854775807u1u1@test.com
-9223372036854775806u2u2@test.com
               1|u3       |u3@test.com|

參考文檔：SQL Server 官方文檔-序列。
PostgreSQL

PostgreSQL 提供了多種方法實(shí)現(xiàn)自增字段，包括：

標(biāo)識(shí)列（IDENTITY），PostgreSQL 10 以及更高版本；
序列（SEQUENCE）；
SERIAL。

標(biāo)識(shí)列

PostgreSQL 實(shí)現(xiàn)了 SQL 標(biāo)準(zhǔn)中的標(biāo)識(shí)列，語法與 Oracle 幾乎相同：

column_name data_type GENERATED { ALWAYS | BY DEFAULT } AS IDENTITY[ ( sequence_option ) ]

其中，

data_type 可以是 SMALLINT、INT或者 BIGINT 等整數(shù)類型；
GENERATED ALWAYS表示總是使用 PostgreSQL 生成的值，如果用戶指定該字段的值將會(huì)出錯(cuò)，除非指定了 OVERRIDING SYSTEM VALUE 選項(xiàng)；
GENERATED BY DEFAULT表示如果用戶沒有提供值，使用 PostgreSQL 生成的值；如果提供了值，使用用戶的值；
sequence_option 用于指定序列對(duì)象的選項(xiàng)。PostgreSQL 標(biāo)識(shí)列實(shí)際上使用一個(gè)內(nèi)部的序列對(duì)象來實(shí)現(xiàn)，具體選項(xiàng)參考下文中的序列。

以下語句創(chuàng)建了一個(gè)表 users，其中 user_id 是一個(gè)標(biāo)識(shí)列：

create table users(
user_id int generated always as identity primary key,
user_name varchar(50) not null,
email varchar(100)
);

此時(shí)，PostgreSQL 自動(dòng)創(chuàng)建了一個(gè)序列對(duì)象 users_user_id_seq。我們測(cè)試一下數(shù)據(jù)插入：

insert into users(user_name, email) values (‘u1’, ‘u1@test.com’);
insert into users(user_name, email) values (‘u2’, ‘u2@test.com’);

select * from users;

user_iduser_nameemail
  1|u1       |u1@test.com|
  2|u2       |u2@test.com|

標(biāo)識(shí)列默認(rèn)從 1 開始，每次遞增也是 1。

如果我們?yōu)?user_id 指定明確的值：

insert into users(user_id, user_name, email) values (3, ‘u3’, ‘u3@test.com’);
SQL Error [428C9]: ERROR: cannot insert into column “user_id”
Detail: Column “user_id” is an identity column defined as GENERATED ALWAYS.
Hint: Use OVERRIDING SYSTEM VALUE to override.

該語句執(zhí)行錯(cuò)誤，不過我們可以使用INSERT語句的 OVERRIDING SYSTEM VALUE 選項(xiàng)覆蓋系統(tǒng)提供的值。

參考文檔：PostgreSQL 官方文檔 CREATE TABLE 語句。
序列

與 Oracle 和 SQL Server 類似，PostgreSQL 也實(shí)現(xiàn)了 SQL 標(biāo)準(zhǔn)中的序列對(duì)象。創(chuàng)建序列的語法如下：

CREATE SEQUENCE [ IF NOT EXISTS ] name
[ AS data_type ]
[ INCREMENT [ BY ] increment ]
[ MINVALUE minvalue | NO MINVALUE ] [ MAXVALUE maxvalue | NO MAXVALUE ]
[ START [ WITH ] start ]
[ CACHE cache ]
[ [ NO ] CYCLE ]
[ OWNED BY { table_name.column_name | NONE } ]

其中，

name 是序列名；
AS 定義了序列的類型。默認(rèn)為 BIGINT，也可以是 SMALLINT或者 INTEGER；
INCREMENT BY 指定了序列的增量值，可以是負(fù)數(shù)，默認(rèn)為 1；
MINVALUE 和 MAXVALUE 分別定義序列的最小值和最大值，默認(rèn)為 integer_type 類型的最小值和最大值；
START WITH 定義了序列的起始值，默認(rèn)為 integer_type 類型的最小值；
CACHE 表示緩存的序列值個(gè)數(shù)，可以提高訪問性能。默認(rèn)不緩存；
CYCLE 表示循環(huán)使用序列的值，默認(rèn)為 NO CYCLE；
OWNED BY 用于將序列與指定表的字段關(guān)聯(lián)，此時(shí)刪除該字段會(huì)級(jí)聯(lián)刪除序列；默認(rèn)為 NONE。

以下語句使用默認(rèn)值創(chuàng)建一個(gè)序列 seq_users：

create sequence seq_users;

該語句創(chuàng)建了一個(gè)從 1 開始，增量為 1，最小值為 1，最大值為 （ 2 63 2^{63} 263 - 1） 的非循環(huán)序列。

PostgreSQL 使用 nextval 和 currval 函數(shù)獲取一個(gè)序列的值：

select nextval(‘seq_users’);

nextval
  1|

select currval(‘seq_users’);

currval
  1|

我們可以將字段的默認(rèn)值設(shè)置為序列的 nextval 函數(shù)值，實(shí)現(xiàn)自增效果：

create table users(
user_id bigint default nextval(‘seq_users’) primary key,
user_name varchar(50) not null,
email varchar(100)
);

insert into users(user_name, email) values (‘u1’, ‘u1@test.com’);
insert into users(user_name, email) values (‘u2’, ‘u2@test.com’);

select * from users;

user_iduser_nameemail
  2|u1       |u1@test.com|
  3|u2       |u2@test.com|

ALTER SEQUENCE語句可以修改序列的屬性，參數(shù)與CREATE SEQUENCE類似。例如：

alter sequence seq_users restart with 100;

insert into users(user_name, email) values (‘u3’, ‘u3@test.com’);

select * from users;

user_iduser_nameemail
  2|u1       |u1@test.com|
  3|u2       |u2@test.com|
100|u3       |u3@test.com|

除此之外，使用 setval 函數(shù)也可以修改序列的值。

參考文檔：PostgreSQL 官方文檔 CREATE SEQUENCE 語句。
SERIAL

SERIAL 與 PostgreSQL 標(biāo)識(shí)列類似，實(shí)際上是一個(gè)內(nèi)部的序列對(duì)象。例如：

create table users(
user_id serial primary key,
user_name varchar(50) not null,
email varchar(100)
);

等價(jià)于：

CREATE SEQUENCE users_user_id_seq AS integer;
create table users(
user_id integer NOT NULL DEFAULT nextval(‘users_user_id_seq’) primary key,
user_name varchar(50) not null,
email varchar(100)
);
ALTER SEQUENCE users_user_id_seq OWNED BY users.user_id;

PostgreSQL 首先創(chuàng)建一個(gè)序列對(duì)象，并且將該序列的 nextval 值設(shè)置為字段 user_id 的默認(rèn)值；然后為 user_id 字段設(shè)置 NOT NULL 約束；最后將該序列的屬主設(shè)置為 user_id 字段，因此刪除該字段會(huì)級(jí)聯(lián)刪除序列對(duì)象。

然后插入一些測(cè)試數(shù)據(jù)：

insert into users(user_name, email) values (‘u1’, ‘u1@test.com’);
insert into users(user_name, email) values (‘u2’, ‘u2@test.com’);

select * from users;

user_iduser_nameemail
  1|u1       |u1@test.com|
  2|u2       |u2@test.com|

除了 serial 之外，PostgreSQL 還提供了 smallserial 和 bigserial，分別對(duì)應(yīng) smallint 和 bigint 數(shù)據(jù)類型。

參考文檔：PostgreSQL 官方文檔 SERIAL 類型。
SQLite

簡(jiǎn)單來說，在 SQLite 中不推薦使用 AUTOINCREMENT 字段。因?yàn)?SQLite 實(shí)現(xiàn)了一個(gè)隱式的自增字段 ROWID，很少有必要再顯式指定自增字段。
ROWID

默認(rèn)情況下，CREATE TABLE語句創(chuàng)建的表中包含一個(gè)隱式的自增字段 rowid；它是一個(gè) 64 位的有符號(hào)整數(shù)，用于唯一標(biāo)識(shí)每一行數(shù)據(jù)。

首先，創(chuàng)建一個(gè) users 表：

create table users(
user_name text not null,
email text
);

然后插入一些數(shù)據(jù)：

insert into users values (‘u1’, ‘u1@test.com’), (‘u2’, ‘u2@test.com’);

select rowid, user_name, email
from users;

rowiduser_nameemail
1|u1       |u1@test.com|
2|u2       |u2@test.com|

從上面的查詢結(jié)果可以看出，users 表包含了一個(gè) rowid 字段，并且自動(dòng)插入了從 1 開始遞增的數(shù)字。

?? SQLite 中的 _rowid_ 和 oid 都是 rowid 的同義詞。

如果在創(chuàng)建表時(shí)指定了 INTEGER 類型的主鍵字段，該字段實(shí)際上就是 rowid 的同義詞。例如：

drop table users;

create table users(
user_id integer primary key,
user_name text not null,
email text
);

其中，user_id 是 INTGER 類型的主鍵。此時(shí)我們插入一些數(shù)據(jù)：

insert into users(user_name, email) values (‘u1’, ‘u1@test.com’);
insert into users(user_id, user_name, email) values (null, ‘u2’, ‘u2@test.com’);

select rowid, user_id, user_name, email
from users;

user_iduser_iduser_nameemail
  1|      1|u1       |u1@test.com|
  2|      2|u2       |u2@test.com|

第一個(gè)插入語句沒有指定 user_id 的值，第二個(gè)語句為 user_id 指定了 NULL 值；這兩種情況下，SQLite 都會(huì)基于表中最大的 rowid 值生成一個(gè)遞增數(shù)字。

rowid 最大的值為 9223372036854775807?（ 2 63 2^{63} 263 - 1）；到達(dá)最大值之后，SQLite 會(huì)嘗試復(fù)用已經(jīng)被刪除的數(shù)字；如果沒有找到，將會(huì)提示 SQLITE_FULL 錯(cuò)誤。

insert into users(user_id, user_name, email) values (9223372036854775807, ‘u3’, ‘u3@test.com’);
insert into users(user_name, email) values (‘u4’, ‘u4@test.com’);

select user_id, user_name, email
from users;

user_iduser_nameemail
              1|u1       |u1@test.com|
              2|u2       |u2@test.com|

4461153425269426579|u4 |u4@test.com|
9223372036854775807|u3 |u3@test.com|

最后一個(gè)插入語句生成了一個(gè)未占用的數(shù)字作為 user_id 的值。

參考文檔：SQLite 官方文檔 CREATE TABLE 語句。
AUTOINCREMENT

SQLite 不推薦使用 AUTOINCREMENT 字段，因?yàn)榇蟛糠智闆r下都不需要，而且這種字段會(huì)消耗更多的 CPU、內(nèi)存、磁盤以及 I/O。

AUTOINCREMENT 字段與系統(tǒng) rowid 字段的唯一區(qū)別在于：AUTOINCREMENT 字段到達(dá)最大值之后不會(huì)重復(fù)生成未占用的數(shù)字，而是直接報(bào)錯(cuò)。例如：

drop table users;

create table users(
user_id integer primary key autoincrement,
user_name text not null,
email text
);

insert into users(user_name, email) values (‘u1’, ‘u1@test.com’);
insert into users(user_id, user_name, email) values (null, ‘u2’, ‘u2@test.com’);

select rowid, user_id, user_name, email
from users;

user_iduser_iduser_nameemail
  1|      1|u1       |u1@test.com|
  2|      2|u2       |u2@test.com|

其中，user_id 字段是自增主鍵。我們來看一下自增字段到達(dá)最大值之后的情況：

insert into users(user_id, user_name, email) values (9223372036854775807, ‘u3’, ‘u3@test.com’);

insert into users(user_name, email) values (‘u4’, ‘u4@test.com’);
SQL Error [13]: [SQLITE_FULL] Insertion failed because database is full (database or disk is full)

最后一個(gè)插入語句執(zhí)行失敗，提示數(shù)據(jù)庫(kù)或者磁盤已滿。

參考文檔：SQLite 官方文檔 Autoincrement 。