【MySQL】关于自增id、雪花id还是uuid作为MySQL主键

青旅半醒 2023-10-12 19:37 35阅读 0赞

> 在MySQL中设计表的时候，MySQL官方推荐不要使用uuid或者不连续不重复的雪花id(long型且唯一)，而是推荐连续自增的主键id，官方的推荐是auto\_increment。那么为什么不使用雪花id或者uuid呢？让我们来探讨分析一下这个问题的原因。

## 关于自增id、雪花id、uuid作为主键的查询时间 ##

下面是在数据量为150W数据的表中继续插入操作：

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>表名</th> 
   <th>数据量</th> 
   <th>时间（ms）</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>auto_id_tb</td> 
   <td>10W</td> 
   <td>4121</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>random_id_tb</td> 
   <td>10W</td> 
   <td>4623</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>uuid_id_tb</td> 
   <td>10W</td> 
   <td>5097</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

我们可以看出在数据量150W左右的时候,uuid的插入效率垫底。时间占用量总体可以打出的效率排名为：auto\_key>random\_key>uuid,uuid的效率最低，在数据量较大的情况下，效率直线下滑。

## uuid和自增id的索引结构对比 ##

**1.自增id的内部结构**

![在这里插入图片描述][211cecb5f3f24f2291329650570c4091.png]

![在这里插入图片描述][2fafbca95b9a45369e0098de225c5d36.png]  
自增的主键的值是顺序的,所以Innodb把每一条记录都存储在一条记录的后面。当达到页面的最大填充因子时候(innodb默认的最大填充因子是页大小的15/16,会留出1/16的空间留作以后的修改)：

*  下一条记录就会写入新的页中，一旦数据按照这种顺序的方式加载，主键页就会近乎于顺序的记录填满，提升了页面的最大填充率，不会有页的浪费
 *  新插入的行一定会在原有的最大数据行下一行,**mysql定位和寻址很快，不会为计算新行的位置而做出额外的消耗**
 *  **减少了页分裂和碎片的产生**

**2.uuid的索引内部结构**

![在这里插入图片描述][7425af86d5b049ab9ed3b21ff32f713a.png]  
因为uuid相对顺序的自增id来说是毫无规律可言的,新行的值不一定要比之前的主键的值要大,**所以innodb无法做到总是把新行插入到索引的最后,而是需要为新行寻找新的合适的位置从而来分配新的空间**。这个过程需要做很多额外的操作，数据的毫无顺序会导致数据分布散乱，将会导致以下的问题：

*  写入的目标页很可能已经刷新到磁盘上并且从缓存上移除，或者还没有被加载到缓存中，innodb在插入之前不得不先找到并从磁盘读取目标页到内存中，这将导致大量的随机IO
 *  因为写入是乱序的,innodb不得不频繁的做页分裂操作,以便为新的行分配空间,页分裂导致移动大量的数据，一次插入最少需要修改三个页以上
 *  由于频繁的页分裂，页会变得稀疏并被不规则的填充，最终会导致数据会有碎片

**3. 雪花id（随机id）**  
继续uuid来说，雪花id类似，在把随机值（uuid和雪花id）载入到聚簇索引(innodb默认的索引类型)以后,有时候会需要做一次OPTIMEIZE TABLE来重建表并优化页的填充，这将又需要一定的时间消耗。

结论：使用innodb应该尽可能的按主键的自增顺序插入，并且尽可能使用单调的增加的聚簇键的值来插入新行

**4.使用自增id的缺点**

那么使用自增的id就完全没有坏处了吗？并不是，自增id也会存在以下几点问题：

*  别人一旦爬取你的数据库,就可以根据数据库的自增id获取到你的业务增长信息，很容易分析出你的经营情况
 *  对于高并发的负载，innodb在按主键进行插入的时候会造成明显的锁争用，**主键的上界会成为争抢的热点**，因为所有的插入都发生在这里，并发插入会导致间隙锁竞争
 *  Auto\_Increment锁机制会造成自增锁的抢夺,有一定的性能损失

[211cecb5f3f24f2291329650570c4091.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/211cecb5f3f24f2291329650570c4091.png
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