關於自增id 你可能還不知道

導讀：在使用MySQL建表時，咱們一般會建立一個自增字段(AUTO_INCREMENT)，並以此字段做爲主鍵。本篇文章將以問答的形式講述關於自增id的一切。

注： 本文所講的都是基於Innodb存儲引擎。

1.MySQL爲何建議將自增列id設爲主鍵？

• 若是咱們定義了主鍵(PRIMARY KEY)，那麼InnoDB會選擇主鍵做爲彙集索引、若是沒有顯式定義主鍵，則InnoDB會選擇第一個不包含有NULL值的惟一索引做爲主鍵索引、若是也沒有這樣的惟一索引，則InnoDB會選擇內置6字節長的ROWID做爲隱含的彙集索引(ROWID隨着行記錄的寫入而主鍵遞增，這個ROWID不像ORACLE的ROWID那樣可引用，是隱含的)。
• 數據記錄自己被存於主索引（一顆B+Tree）的葉子節點上。這就要求同一個葉子節點內（大小爲一個內存頁或磁盤頁）的各條數據記錄按主鍵順序存放，所以每當有一條新的記錄插入時，MySQL會根據其主鍵將其插入適當的節點和位置，若是頁面達到裝載因子（InnoDB默認爲15/16），則開闢一個新的頁（節點）
• 若是表使用自增主鍵，那麼每次插入新的記錄，記錄就會順序添加到當前索引節點的後續位置，當一頁寫滿，就會自動開闢一個新的頁
• 若是使用非自增主鍵（若是身份證號或學號等），因爲每次插入主鍵的值近似於隨機，所以每次新紀錄都要被插到現有索引頁得中間某個位置，此時MySQL不得不爲了將新記錄插到合適位置而移動數據，甚至目標頁面可能已經被回寫到磁盤上而從緩存中清掉，此時又要從磁盤上讀回來，這增長了不少開銷，同時頻繁的移動、分頁操做形成了大量的碎片，獲得了不夠緊湊的索引結構，後續不得不經過OPTIMIZE TABLE來重建表並優化填充頁面。

綜上而言：當咱們使用自增列做爲主鍵時，存取效率是最高的。

2.自增列id必定是連續的嗎？

自增id是增加的 不必定連續。

咱們先來看下MySQL 對自增值的保存策略：

InnoDB 引擎的自增值，實際上是保存在了內存裏，而且到了 MySQL 8.0 版本後，纔有了「自增值持久化」的能力，也就是才實現了「若是發生重啓，表的自增值能夠恢復爲 MySQL 重啓前的值」，具體狀況是：

在 MySQL 5.7 及以前的版本，自增值保存在內存裏，並無持久化。每次重啓後，第一次打開表的時候，都會去找自增值的最大值 max(id)，而後將 max(id)+1 做爲這個表當前的自增值。

舉例來講，若是一個表當前數據行裏最大的 id 是 10，AUTO_INCREMENT=11。這時候，咱們刪除 id=10 的行，AUTO_INCREMENT 仍是 11。但若是立刻重啓實例，重啓後這個表的 AUTO_INCREMENT 就會變成 10。

也就是說，MySQL 重啓可能會修改一個表的 AUTO_INCREMENT 的值。

在 MySQL 8.0 版本，將自增值的變動記錄在了 redo log 中，重啓的時候依靠 redo log 恢復重啓以前的值。

形成自增id不連續的狀況可能有：

• 1.惟一鍵衝突
• 2.事務回滾
• 3.insert ... select語句批量申請自增id

3.自增id有上限嗎？

自增id是整型字段，咱們經常使用int類型來定義增加id，而int類型有上限 即增加id也是有上限的。

下表列舉下 int 與 bigint 字段類型的範圍：

類型	大小	範圍（有符號）	範圍（無符號）
int	4字節	(-2147483648,2147483647)	(0,4294967295)
bigint	8字節	(-9223372036854775808,9223372036854775807)	(0,18446744073709551615)

從上表能夠看出：當自增字段使用int有符號類型時，最大可達2147483647即21億多；使用int無符號類型時，最大可達4294967295即42億多。固然bigint能表示的範圍更大。

下面咱們測試下當自增id達到最大時再次插入數據會怎麼樣：

create table t(id int unsigned auto_increment primary key) auto_increment=4294967295;
insert into t values(null);
// 成功插入一行 4294967295
show create table t;
/* CREATE TABLE `t` (
`id` int(10) unsigned NOT NULL AUTO_INCREMENT,
PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=4294967295;
*/

insert into t values(null);
//Duplicate entry '4294967295' for key 'PRIMARY'

從實驗能夠看出，當自增id達到最大時將沒法擴展，第一個 insert 語句插入數據成功後，這個表的AUTO_INCREMENT 沒有改變（仍是 4294967295），就致使了第二個 insert 語句又拿到相同的自增 id 值，再試圖執行插入語句，報主鍵衝突錯誤。

4.關於自增列 咱們該怎麼維護？

維護方面主要提供如下2點建議：

• 1.字段類型選擇方面：推薦使用int無符號類型，若可預測該表數據量將很是大 可改用bigint無符號類型。
• 2.多關注大表的自增值，防止發生主鍵溢出狀況。