Veritabanı sistemlerinde otomatik ve benzersiz değer üretme ihtiyacı, özellikle birincil anahtar (primary key) alanlarının yönetiminde kritik bir gerekliliktir. Bu ihtiyacı karşılamak üzere kullanılan iki temel mekanizma, Sequence (Dizi) ve Identity özelliğidir. Kavramsal olarak her iki yapı da ardışık sayısal değerler üretmeyi hedefler; ancak bunların veritabanı mimarisi içindeki konumlandırılması, kapsamı ve kontrol mekanizmaları arasında temel farklar bulunmaktadır. Identity özelliği, genellikle belirli bir tablonun belirli bir sütununa (strictly column-bound) bağlı, yönetimi daha merkezi bir nitelik taşıyan bir kısıt olarak tanımlanır. Buna karşılık Sequence, veritabanı nesnesi olarak bağımsız bir varlıktır ve bu özerklik, onun kullanım esnekliğini önemli ölçüde artırır.
| Kriter | Sequence (Dizi) | Identity |
|---|---|---|
| Nesne Türü | Bağımsız bir veritabanı nesnesidir (CREATE SEQUENCE). | Bir tablo sütununa ait bir özellik (kısıt) tanımıdır. |
| Kapsam (Scope) | Veritabanı seviyesindedir; birden fazla tablo veya bağlam tarafından paylaşılabilir. | Tablo ve sütun seviyesindedir; yalnızca tanımlandığı sütun için geçerlidir. |
| Bağımlılık | Tablo veya sütunlardan bağımsızdır. Silinmesi, kullanan sütunlarda hata oluşturur. | Tanımlandığı tabloya ve sütuna sıkı sıkıya bağlıdır; tablo silinirse yok olur. |
Bu kavramsal ayrımın teorik alt yapısı, metadata yönetimi ve sistem katalogları üzerinden incelenebilir. Identity, sistem kataloglarında ilgili tablonun sütun bilgilri içinde depolanırken, Sequence kendi başına bir girişe sahiptir. Bu durum, nesne yönetimi, izin (permission) kontrolü ve veritabanı taşıma (migration) senaryolarında farklı sonuçlar doğurur.
Tarihsel gelişim sürecine bakıldığında, Identity özelliğinin öncelikli olarak ticari ilişkisel veritabanı yönetim sistemlerinde (RDBMS) ortaya çıktığı görülür. Sequence ise, SQL:2003 standardı ile daha geniş bir çerçevede tanımlanmış ve özellikle Oracle gibi sistemlerde uzun süredir var olan bir yetenek olarak kabul görmüştür.
İki mekanizmanın temel benzerliği, ürettikleri değerlerin genellikle tekil (unique) ve monotonik artan (veya azalan) olma eğiliminde olmasıdır. Ancak, bu davranışın garantisi ve kontrolü her iki yapıda da tamamen aynı değildir. Identity, bu garantiyi daha katı bir şekilde sunma eğilimindeyken, Sequence esnek bir kontrol mekanizması sağlar.
Sequence Nesnesinin Temel Özellikleri
Bir Sequence nesnesi, CREATE SEQUENCE ifadesi ile oluşturulan, kendi adı, başlangıç değeri (START WITH), artış miktarı (INCREMENT BY), minimum ve maksimum değerleri (MINVALUE, MAXVALUE), döngüsel davranışı (CYCLE / NO CYCLE) ve önbellek boyutu (CACHE) gibi özelliklere sahip bağımsız bir şemadır. Bu bağımsızlık, onun en güçlü yönünü oluşturur. Çünkü bir Sequence, veritabanı içindeki herhangi bir tablonun herhangi bir sütunu için, hatta tablo dışı prosedürel işlemlerde dahi kullanılabilir.
Sequence kullanımında değer elde etmek için genellikle NEXTVAL (veya benzeri) pseudocolumn'ına yapılan bir referans yeterlidir. Bu referans, bir INSERT ifadesinin VALUES kısmında, bir UPDATE ifadesinde veya bir SELECT sorgusunun içinde doğrudan kullanılabilir. Aşağıdaki örnek, bu esnekliği göstermektedir:
-- Bağımsız bir sequence oluşturma
CREATE SEQUENCE genel_id_dizisi START WITH 1000 INCREMENT BY 10 CACHE 20;
-- Farklı tablolarda kullanım
INSERT INTO musteriler (id, ad) VALUES (genel_id_dizisi.NEXTVAL, 'Ahmet');
INSERT INTO siparisler (siparis_no, musteri_id) VALUES (genel_id_dizisi.NEXTVAL, 123);
-- Değerin sorgulanması (tabloya ekleme yapmadan)
SELECT genel_id_dizisi.NEXTVAL FROM dual;
| Özellik | Avantajı | Dezavantajı / Dikkat Edilmesi Gereken Nokta |
|---|---|---|
| Bağımsızlık | Çoklu tablo için ortak anahtar üretimi sağlar. Veri birleştirme (merge) senaryolarında değer çakışmasını önlemek için idealdir. | Nesne yönetimi ek yükü getirir. Kullanılmayan sequence'lerin temizlenmesi gerekebilir. |
| Esnek Kontrol | Artış miktarı, önbellek boyutu gibi parametrelerle performans ve değer aralığı hassas şekilde ayarlanabilir. | Yanlış yapılandırma, beklenmedik boşluklar (gaps) veya performans sorunları yaratabilir. |
| Transaction Dışı Çalışma | Bir transaction rollback edilse bile, sequence'dan alınan NEXTVAL değeri genellikle geri alınmaz (non-transactional behavior). Bu, transaction bloğu dışında hızlı değer üretimini sağlar. | Sürekli ve kesintisiz artan bir değer serisi gerektiren durumlarda boşluklara neden olabilir, bu da bazı denetim mekanizmalarında sorun yaratabilir. |
CACHE özelliği, Sequence performansının en kritik bileşenidir. Önbelleğe alınan değerler, sunucu belleğinde tutulur ve disk I/O ihtiyacını azaltır. Ancak, veritabanı beklenmedik bir şekilde kapanırsa (failover), önbellekte kalan ve kullanılmayan değerler kaybolabilir, bu da dizideki boşlukları artırabilir. Bu durum, NOORDER ile ORDER seçenekleri arasındaki performans- tutarlılık (consistency) dengesini de göz önüne sermektedir.
Ayrıca, Sequence'ların bağımsız bir nesne olması, güvenlik izinlerinin (GRANT, REVOKE) ayrı ayrı verilmesine olanak tanır. Bir kullanıcıya, bir tabloya INSERT yetkisi vermeden, sadece o tabloda kullanılan sequence'dan NEXTVAL alabilme yetkisi verilebilir. Bu, güvenlik politikalarının daha ince taneli (fine-grained) uygulanmasına imkan sağlar.
Identity Özelliğinin Temel Özellikleri
Identity özelliği, SQL Server, PostgreSQL, DB2 gibi modern ilişkisel veritabanı sistemlerinde, bir tablo sütununun otomatik artan (veya azalan) bir değere sahip olmasını sağlamak için kullanılan sütun seviyesinde bir kısıttır. CREATE TABLE veya ALTER TABLE sırasında tanımlanır ve tanımlandığı sütunun yaşam döngüsü ile sıkı bir şekilde bağlanır. Temel amacı, o sütun için tekilleştirilmiş (unique) ve genellikle sıralı değrler üretmektir. Identity, tablo metaverisinin ayrılmaz bir parçası haline gelir ve bu nedenle veri tanımlama dili (DDL) işlemleri üzerindeki kontrolü, Sequence'a kıyasla daha merkezi ve sınırlıdır.
Identity sütunu için başlangıç değeri (SEED) ve artış miktarı (INCREMENT) tanımlanır. Bu değerler, tablo oluşturulduğu anda belirlenir ve sonradan değiştirilmesi, bazı sistemlerde sınırlı imkanlara sahiptir veya veri taşıma gerektirebilir. Örneğin, SQL Server'da DBCC CHECKIDENT komutu ile mevcut değer sıfırlanabilse de, SEED ve INCREMENT değişiklikleri karmaşık senaryolar gerektirir. Bu, Identity'i, değişim yönetimi açısından daha az esnek fakat daha basit bir yapı haline getirir.
Transaction davranışı açısından Identity, teoride daha öngörülebilir bir model sunar. Bir INSERT işlemi başarısız olsa veya geri alınsa (ROLLBACK) dahi, Identity sütunu için tüketilen değer genellikle geri alınmaz ve boşluk (gap) oluşur. Bu, Sequence ile benzer bir davranıştır. Ancak, Identity değerlerinin üretimi, INSERT işleminin kendisi ile çok daha sıkı bir şekilde entegre edilmiştir. Kullanıcı, Identity sütununa doğrudan bir değer atamak isterse, bu genellikle özel bir oturum ayarı (SET IDENTITY_INSERT ON gibi) ile mümkün olur, bu da güvenlik ve veri bütünlüğü katmanı ekler.
Bir Identity sütununun performansı, altta yatan veritabanı motorunun uygulamasına bağlıdır. Çoğu sistem, Identity değerlerini önbelleğe alarak yüksek eşzamanlı INSERT performansı sağlar. Bu önbellek mekanizması, sistem kapanmalarında değer kaybına ve dolayısıyla boşluklara yol açabilir. Önemli bir fark, Identity'nin kapsamının doğal olarak tek bir tabloyla sınırlı olmasıdır. Bu, farklı tablolarda aynı Identity yapılandırmasına sahip sütunlar olsa bile, bu sütunlar birbirinden tamamen bağımsız ve izole seriler üretir. İki tablodaki değerlerin çakışma ihtimali, tanım gereği yoktur, çünkü her biri kendi ad alanında (namespace) çalışır.
Teknik Uygulama ve Yönetim Farkları
Sequence ve Identity arasındaki kavramsal farklar, teknik uygulama ve sistem yönetimi süreçlerinde somut ve önemli sonuçlar doğurur. İki mekanizmanın DDL (Data Definition Language) operasyonlarına verdiği tepki, bakım senaryoları ve veri modeli evrimi üzerinde doğrudan etkiye sahiptir.
| Yönetimsel Operasyon | Sequence ile Durum | Identity ile Durum |
|---|---|---|
| Tablo Bölümleme (Partitioning) | Sequence, bölümlenmiş bir tabloda kullanıldığında, tüm bölümler (partitions) genellikle aynı global seriden değer alır. Bu, bölümler arasında anahtar benzersizliğini garanti eder ancak bölüm bazında sıralı değerler üretmeyi zorlaştırır. | Identity, bölümlenmiş tablolarda her bir bölüm için ayrı ayrı ve bağımsız seriler üretebilir (bazı RDBMS'lerde). Bu, performansı artırabilir ancak benzersizliğin sağlanması için ek dikkat gerektirir (bölüm anahtarı ile birleşik anahtar gibi). |
| Tablo Kopyalama / Yeniden Adlandırma | Tablo SELECT INTO veya CREATE TABLE ... AS ile kopyalandığında, Sequence referansı korunmaz. Yeni tabloya ait sütunlar, değerleri kopyalar ancak Sequence bağlantısı kopar, yeni INSERT'ler için Sequence'a yeniden bağlanması gerekebilir. | Identity özelliği, tablo yapısıyla birlikte kopyalanır (structural property inheritance). Yeni tablo, kendi bağımsız Identity serisini başlatır veya kaynak tablonun mevcut değerini miras alabilir (sistem ve syntax'a bağlı olarak). |
| Sütun Değişiklikleri (ALTER COLUMN) | Varolan bir sütunu, bir Sequence ile ilişkilendirmek nispeten basittir (DEFAULT değerini değiştirmek gibi). Sequence bağımsız olduğu için sütunun veri tipini değiştirmek daha az karmaşıktır. | Varolan bir sütuna Identity eklemek veya bir Identity sütunundan bu özelliği kaldırmak, çoğu zaman yeni bir geçici tablo oluşturmayı ve veriyi taşımayı gerektiren ağır bir işlemdir. Bu, canlı sistemlerde önemli bir kapalı kalma süresi (downtime) anlamına gelir. |
| Yedekleme ve Geri Yükleme | Sequence'in mevcut değeri (last_value) yedeklemede düzgün bir şekilde yakalanmazsa, geri yükleme sonrası beklenmedik değer çakışmaları yaşanabilir. Bu, özellikle CACHE kullanılan ortamlarda kritik bir risktir. | Identity sütununun mevcut değeri, tablo verileri ve metaverisi ile birlikte tutarlı bir şekilde yedeklenip geri yüklenir. Geri yükleme sonrasındaki ilk INSERT, sistem tarafından doğru bir şekilde son Identity değerinden devam ettirilir (çoğu durumda). |
Bir diğer kritik yönetim farkı, replikasyon ve yüksek erişilebilirlik senaryolarındaki davranıştır. Sequence nesneleri, eşzamanlı erişimde küme (cluster) üyeleri arasında tutarlılığı sağlamak için ekstra koordinasyon gerektirebilir. Bazı dağıtık veritabanlarında, global sequence'lar performans darboğazı oluşturabilir. Identity ise, her bir düğümün (node) kendi tablo kopyaında bağımsız olarak çalıştığı basit birincil-ikincil (master-slave) replikasyonda sorunsuz işler. Ancak, çoklu yazıcılı (multi-master) replikasyon ortamlarında, farklı düğümlerdeki aynı tabloya yapılan INSERT'ler ciddi Identity çakışmalarına yol açabilir; bu durumda genellikle, her düğüme özel bir Identity aralığı (range) atamak veya Sequence kullanmak gibi alternatif stratejilere başvurulur.
Veri ambarı ortamlarında, ETL (Extract, Transform, Load) işlemlerinin yönetimi de bu iki yapı arasında farklılık gösterir. Kimlik sürdürme (identity mapping) gibi işlemlerde, Sequence'in bağımsız doğası, ara tablolar ve geçici değer havuzları üzerinden daha esnek bir kontrol imkanı tanır. Öte yandan, basit ve hızlı yüklemeler için Identity, ek bir nesne yönetimi gerektirmediğinden daha az operasyonel karmaşıklık sunar.
Performans ve Ölçeklenebilirlik Karşılaştırması
Performans değerlendirmesi, Sequence ve Identity mekanizmalarının altında yatan uygulama detaylarına ve iş yükünün doğasına sıkı sıkıya bağlıdır. Genel kanının aksine, mutlak bir "hangi daha hızlıdır" yargısına varmak yanıltıcı olabilir; zira performans, önbellek mekanizmaları, eşzamanlılık (concurrency) kontrolü ve işlem günlüğüne (transaction log) yazma stratejileri gibi faktörler tarafından şekillenir. Teorik olarak, her iki yapı da yüksek hızda benzersiz tanımlayıcı üretmek için optimize edilmiştir ve modern donanım üzerindeki farklar çoğu uygulama için marjinal olabilir.
Sequence'in bağımsız bir nesne olması, onun için özel bir önbellek (CACHE) yapılandırması yapılabilmesini sağlar. Büyük bir CACHE değeri (örneğin 1000), veritabanının sequence'in sonraki 1000 değerini belleğe önceden ayırması ve disk I/O'sunu minimize etmesi anlamına gelir. Bu, saniyede binlerce INSERT'in yapıldığı yüksek iş hacimli (high-throughput) sistemlerde çok önemli bir performans avantajı sağlar. Ancak, bu önbellek sunucu tarafında tutulduğundan, bir veritabanı yeniden başlatması durumunda önbellekte kullanılmayan değerler kaybolur ve sequence'de büyük boşluklar oluşabilir. NOORDER seçeneği, özellikle RAC (Real Application Clusters) gibi küme ortamlarında, düğümler arası koordinasyon maliyetini ortadan kaldırarak maksimum ölçeklenebilirlik sağlar.
Identity özelliği de genellikle örtülü (implicit) bir önbellekleme mekanizması kullanır. Örneğin, SQL Server'da Identity önbelleği sunucu örneği başına yönetilir ve performansı artırır. Ancak, Identity'nin önbellek parametrelerine kullanıcı erişimi, Sequence'de olduğu gibi doğrudan ve ince ayarlanabilir değildir. Bu, Identity'nin "kutudan çıktığı haliyle" iyi performans verdiği, ancak aşırı özelleştirilmiş senaryolarda Sequence'in ince ayar (tuning) avantajını kaybettiği anlamına gelir. Yüksek eşzamanlı INSERT durumlarında, Identity sütunu için bir sonraki değeri almak üzere yapılan kilitlenme (contention), tablonun son sayfası (last page) üzerinde yoğunlaşan "hot spot" sorununa dönüşebilir. Bu sorun, Sequence ile de benzer şekilde yaşanabilir, ancak Identity durumunda çözüm seçenekleri daha sınırlıdır.
Ölçeklenebilirlik bağlamında, özellikle dağıtık veritabanı mimarileri, iki mekanizma arasında belirgin tercihler gerektirir. Sequence, merkezi bir global seri kaynağı olarak kullanıldığında, dağıtık işlemler için single point of serialization haline gelebilir ve yatay ölçeklenmeyi (horizontal scaling) sınırlayabilir. Buna karşın, her bir parçanın (shard) kendi bağımsız Sequence'ini veya Identity'sini kullandığı bir mimaride, bu sorun bertaraf edilir. Ancak, Identity kullanımında, farklı parçalarda üretilen değerlerin birbirinden kesin olarak ayrık olmasını sağlamak için ek mantık gereklidir. Sequence ile, başlangıç değerleri ve artış miktarları stratejik olarak ayarlanarak (örneğin, shard 1: 1, 3, 5...; shard 2: 2, 4, 6...), küresel benzersizlik ve ölçeklenebilirlik bir arada sağlanabilir.
İşlem günlüğü (transaction log) üzerindeki etki de performansın bir diğer boyutudur. Her iki mekanizma da, üretilen değeri nihayetinde kalıcı hale getirmek için log yazmalıdır. Büyük CACHE'li bir Sequence, değerler önbellekten tüketilirken log yazma sıklığını azaltabilir. Identity'de ise log yazma stratejisi, veritabanı motorunun içsel uygulamasına bağlıdır ve genellikle kullanıcı tarafından yapılandırılamaz. Bu nedenle, çok sıkı günlük yazma gereksinimleri olan sistemlerde, Sequence'in CACHE ve NOORDER seçenekleri ile log üretimi üzerinde daha fazla kontrol sahibi olunabilir.
Kullanım Senaryoları ve Tasarım Kararları
Sequence ve Identity arasındaki seçim, sadece teknik bir karar değil, aynı zamanda veri modeli stratejisi, uygulama mimarisi ve uzun vadeli bakım gereksinimleri ile ilgili bir tasarım kararıdır. Doğru seçim, mevcut ihtiyaçları karşılamakla kalmamalı, sistemin gelecekteki evrimine de izin vermelidir. Her iki mekanizmanın güçlü yanları, belirli senaryolarda daha belirgin hale gelir ve bu senaryoların analizi, mimari karar verme sürecinin temelini oluşturmalıdır.
Sequence nesnesinin bağımsız doğası, onu aşağıdaki gibi spesifik kullanım durumları için ideal bir aday yapar:
- Birden Fazla Tablo İçin Ortak Anahtar Üretimi: Birbirleriyle ilişkili ancak farklı varlıklara (entity) ait kayıtların, tek bir global benzersiz kimlik uzayında (örneğin, işlem logları, olay kayıtları) bulunması gerektiğinde.
- Tablo Dışı Sıra Numarası İhtiyacı: Uygulama seviyesinde bir belge numarası, fatura seri numarası veya iş emri kodu üretmek gibi, doğrudan bir INSERT ile ilişkili olmayan ancak veritabanı tarafından yönetilmesi istenen seriler için.
- Karmaşık Veri İthalatı ve Birleştirme (Merge) Senaryoları: Farklı kaynaklardan gelen verileri, çakışma riski olmadan tek bir tabloya yüklerken, önceden tanımlanmış ve yüksek bir başlangıç değerine sahip bir Sequence kullanmak güvenli bir yöntemdir.
- İnce Ayar Gerektiren Yüksek Performanslı Sistemler: Önbellek boyutu, sıralama (ORDER) garantisi ve artış miktarı gibi parametrelerin, performansı maksimize etmek için operasyonel gerekliliklere göre dinamik olarak ayarlanması gereken ortamlarda.
Buna karşılık, Identity özelliği, aşağıdaki durumlarda daha uygun ve basit bir çözüm sunar:
Öncelikle, standart, tek tablolu birincil anahtar üretimi, Identity'nin en doğal kullanım alanıdır. Geliştirme kolaylığı ve düşük yönetim yükü sağlar. İkincisi, veri mimarisinde sadelik ön planda olduğunda, ek bir veritabanı nesnesi (Sequence) yönetmek istenmeyebilir. Üçüncüsü, ORM (Object-Relational Mapping) araçları genellikle Identity özelliğini daha sorunsuz bir şekilde destekler ve otomatik olarak eklenen değeri geri okuyabilir (örneğin, SCOPE_IDENTITY()). Son olarak, tablonun yaşam döngüsü boyunca değer aralığı ve artış stratejisinin değişmesi beklenmiyorsa, Identity'nin sınırlı esnekliği bir sorun teşkil etmez.
Mikroservis mimarileri gibi dağıtık sistemlerde, tasarım kararı daha da karmaşıklaşır. Her mikroservisin kendi veritabanı şeması varsa, her birindeki aynı tür tablolar için Identity kullanımı, genel sistem çapında benzersiz kimlikler üretmez. Bu durumda, merkezi bir UUID servisi veya her servise özel bir sayısal aralık atayan bir servis kullanmak gerekebilir. Sequence, bu bağlamda, her bir veritabanı örneği içinde global benzersizlik sağlayabilir, ancak servisler arasında değil.
Nihai karar, bir dizi teknik ve işletimsel faktörün değerlendirilmesini gerektirir. Tasarım aşamasında, "Bu değer serisi yalnızca bu tablo için mi gerekli?", "İleride başka bir tablo ile paylaşma ihtimali var mı?", "Sistemdeki en yüksek eşzamanlı ekleme hızı nedir ve ölçeklenebilirlik gereksinimleri nelerdir?" gibi sorular sorulmalıdır. Sequence, esneklik ve kontrol için ödenen küçük bir ek yönetim maliyetidir. Identity ise, basitlik ve entegrasyon kolaylığı için kabul edilen bir kapsam sınırlamasıdır. Seçim, projenin öncelikleri bu iki kutup arasında nerede konumlandığına bağlı olarak şekillenmelidir.