[Mysql]mysql原理之Auto_increment

引言

MySQL中auto_increment字段估計你們都常常用到，特別是innodb引擎。我也常常用，只知道mysql能夠保證這個字段在多進程操做時的原子性，具體原理又是什麼，後來查閱了MySQL手冊以及相關資料，瞭解了個大概。
本文只探究了mysql5.5中innodb引擎auto_increment的問題。

 

定義

1. 使用auto_increment的字段可能生成惟一的標識。

如何使用

1. 可在建表時可用「AUTO_INCREMENT=n」選項來指定一個自增的初始值。
2. 可用alter table table_name AUTO_INCREMENT=n命令來重設自增的起始值。

使用規範

1. AUTO_INCREMENT是數據列的一種屬性，只適用於整數類型數據列。
2. 設置AUTO_INCREMENT屬性的數據列應該是一個正數序列，因此應該把該數據列聲明爲UNSIGNED，這樣序列的編號個可增長一倍。
3. AUTO_INCREMENT數據列必須有惟一索引，以免序號重複(便是主鍵或者主鍵的一部分)。
4. AUTO_INCREMENT數據列必須具有NOT NULL屬性。
5. AUTO_INCREMENT數據列序號的最大值受該列的數據類型約束，如TINYINT數據列的最大編號是127,如加上UNSIGNED，則最大爲255。一旦達到上限，
   AUTO_INCREMENT就會失效。
6. 當進行全表刪除時，MySQL AUTO_INCREMENT會從1從新開始編號。全表刪除的意思是發出如下兩條語句時：

   delete from table_name;
   或者
   truncate table table_name

原理（這裏面是重點）

傳統auto_increment原理

1. mysql innodb引擎的表中的auto_increment字段是經過在內存中維護一個auto-increment計數器，來實現該字段的賦值，注意自增字段必須是索引,並且是索引的第一列,不必定要是主鍵。例如我如今在個人數據庫test中建立一個表t，語句以下:

   CREATE TABLE `t_test` (
     `id` int(10) unsigned NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '自增id',
     PRIMARY KEY (`id`),
     ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COMMENT='測試表'

2. 則字段a爲auto_increment類型，在mysql服務器啓動後，第一次插入數據到表t_test時，InnoDB引擎會執行等價於下面的語句:

   SELECT MAX(id) FROM t FOR UPDATE;

3. Innodb獲取到當前表中id字段的最大值並將增長1(默認是增長1，若是要調整爲增長其餘數目，能夠設置auto_increment_increment這個配置的設置)而後賦值給該列以及內存中該表對應的計數器

   在傳統的auto_increment設置中,每次訪問auto-increment計數器的時候, INNODB都會加上一個名爲AUTO-INC鎖直到該語句結束(注意鎖只持有到語句結束,不是事務結束).AUTO-INC鎖是一個特殊的表級別的鎖,用來提高包含auto_increment列的併發插入性能.所以,兩個事務不能同時獲取同一個表上面的AUTO-INC鎖,若是持有AUTO-INC鎖太長時間可能會影響到數據庫性能(好比INSERT INTO t1... SELECT ... FROM t2這類語句).

改進後

基於上面傳統方式的問題（性能太差），在mysql5.1開始,新增長了一個配置項innodb_autoinc_lock_mode來設定auto_increment方式.
能夠設置的值爲0,1,2.其中0就是第一節中描述的傳統auto_increment機制,而1和2則是新增長的模式,默認該值爲1,能夠中mysql配置文件中修改該值.這裏主要來看看這兩種新的方式的差異；

在描述差異前須要先明確幾個插入類型：

1. simple inserts
   可以肯定具體的插入行數的語句。
2. bulk inserts
   事先沒法肯定插入行數的語句
3. mixed-mode inserts
   有些行指定了auto_increment列的值有些沒有指定

下面看看設置innodb_autoinc_lock_mode爲不一樣值時的狀況：

1. innodb_autoinc_lock_mode=0（traditional lock mode）
   傳統的auto_increment機制，這種模式下全部針對auto_increment列的插入操做都會加AUTO-INC鎖，分配的值也是一個個分配，是連續的，正常狀況下也不會有間隙（固然若是事務rollback了這個auto_increment值就會浪費掉，從而形成間隙）。
2. innodb_autoinc_lock_mode=1（consecutive lock mode）
   這種狀況下，針對bulk inserts纔會採用AUTO-INC鎖這種方式，而針對simple inserts，則採用了一種新的輕量級的互斥鎖來分配auto_increment列的值。固然，若是其餘事務已經持有了AUTO-INC鎖，則simple inserts須要等待.
   須要注意的是，在innodb_autoinc_lock_mode=1時，語句之間是可能出現auto_increment值的間隔的。好比mixed-mode inserts以及bulk inserts中都有可能致使一些分配的auto_increment值被浪費掉從而致使間隙。後面會有例子。
3. innodb_autoinc_lock_mode=2（interleaved lock mode） 這種模式下任何類型的inserts都不會採用AUTO-INC鎖，性能最好，可是在同一條語句內部產生auto_increment值間隙。此外，這種模式對statement-based replication也不安全。