面試官："MySQL主鍵你一般怎樣用？"

心想："嘿嘿，面試官肯定想問InnoDB引擎索引特性相關(guān)知識！“

小龍：”平時主鍵我一般用自增主鍵！因為自增ID有序，會按順序往最后插入，而UUID無序，隨機生成，隨機插入，會造成頻繁頁分裂，內(nèi)存碎片化，大量隨機IO，巴拉巴拉。。。。“

心想：“這波穩(wěn)啦！“

然后，面試官又來一套組合拳

面試官：”en！好，那你知道自增主鍵是否嚴(yán)格遞增呢？“

心想：”這還不簡單，肯定遞增啊！不對，仔細(xì)一想，有一些情況下自增主鍵是斷開的，于是“

小龍：“‘肯定不是遞增的啊！"

以為到這里結(jié)束啦，只是考考我是否實際真正用過，沒想到還是天真啦！

面試官：”那你知道為啥不是嚴(yán)格遞增的嗎？換句話來說，為何不是連續(xù)的？“

小龍：”裂開！tm還真不知道，不會真要考那么底層吧！我去“

于是罵罵咧咧結(jié)束了這個話題！

但是由于其他問題回答的也可以，還是過啦！

不過，既然遇到啦這個問題，下來查閱了資料，還是想分享給大家！

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1、前文

眾所周知，由于自增主鍵可以讓主鍵索引盡量地保持遞增順序插入，避免了頁分裂，大量的隨機IO。自增主鍵不連續(xù)。

這是大家已經(jīng)熟知的知識點，但是，可能也有大部分朋友和之前的小龍一樣不知道為何自增主鍵不是嚴(yán)格遞增的？

今天這篇文章，我們就來說說這個問題，看看什么情況下自增主鍵會出現(xiàn) “斷層”？

為了更加形象，這里創(chuàng)建一個表xl_tb，其中id是自增主鍵字段、a是唯一索引，然后插入一條數(shù)據(jù)，我們再查看它的表結(jié)構(gòu)。

CREATE?TABLE?`NewTable`?( `id`??int(11)?NOT?NULL?AUTO_INCREMENT?, `a`??int(11)?NULL?, `b`??int(11)?NULL?, PRIMARY?KEY?(`id`), UNIQUE?INDEX?`a`?(`a`)?USING?BTREE? );insert?into?xl_tb?values(null,?1,?1)mysql>?show?create?table?xl_tb\G; ***************************?1.?row?***************************Table:?xl_tb Create?Table:?CREATE?TABLE?`xl_tb`?(`id`?int(11)?NOT?NULL?AUTO_INCREMENT,`a`?int(11)?DEFAULT?NULL,`b`?int(11)?DEFAULT?NULL,PRIMARY?KEY?(`id`),UNIQUE?KEY?`a`?(`a`)?USING?BTREE )?ENGINE=InnoDB?AUTO_INCREMENT=4?DEFAULT?CHARSET=utf8 1?row?in?set?(0.04?sec)

可以看到，表定義里面出現(xiàn)了一個AUTO_INCREMENT=4，表示下一次插入數(shù)據(jù)時，如果需要自動生成自增值，會生成id=4。

大家也可以自己手動試試！

但是，看到這里，可能有朋友以為自增值存在表結(jié)構(gòu)里吧！哈哈，你這樣想就有錯啦！

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2、自增主鍵為何不連續(xù)

2.1、自增主鍵存儲策略

接下來，我們一起看看自增值保存在哪里吧！

其實，不同的存儲引擎，自增值保存策略不一樣的。

• MyISAM引擎的自增值保存在數(shù)據(jù)文件中。

• InnoDB引擎的自增值，其實是保存在了內(nèi)存里，并且到了MySQL 8.0版本后，才有了“自增值持久化”的能力，也就是才實現(xiàn)了“如果發(fā)生重啟，表的自增值可以恢復(fù)為MySQL重啟前的值”，具體情況是：

  • 在MySQL 5.7及之前的版本，自增值保存在內(nèi)存里，并沒有持久化。每次重啟后，第一次打開表的時候，都會去找自增值的最大值max(id)，然后將max(id)+1作為這個表當(dāng)前的自增值。

  • 舉例來說，如果一個表當(dāng)前數(shù)據(jù)行里最大的id是10，AUTO_INCREMENT=11。這時候，我們刪除id=10的行，AUTO_INCREMENT還是11。但如果馬上重啟實例，重啟后這個表的AUTO_INCREMENT就會變成10。 也就是說，MySQL重啟可能會修改一個表的AUTO_INCREMENT的值。

  • 在MySQL 8.0版本，將自增值的變更記錄在了redo log中，重啟的時候依靠redo log恢復(fù)重啟之前的值。

理解了MySQL對自增值的保存策略以后，我們再看看自增值修改機制。

2.2、自增值修改機制

如果插入數(shù)據(jù)時id字段指定為0、null 或未指定值，那么就把這個表當(dāng)前的 AUTO_INCREMENT值填到自增字段；

如果插入數(shù)據(jù)時id字段指定了具體的值，就直接使用語句里指定的值。

2.3、自增值新增機制

如果準(zhǔn)備插入的值>=當(dāng)前自增值，新的自增值就是“準(zhǔn)備插入的值+1”；

否則，自增值不變。

2.4、自增值的修改時機

eg：

假設(shè)，表xl_tb里面已經(jīng)有了(1,1,1)這條記錄，這時我再執(zhí)行一條插入數(shù)據(jù)命令：

insert?into?t?values(null,?1,?1);?(自增id,唯一鍵a,普通字段b)

這個語句的執(zhí)行流程就是：

執(zhí)行器調(diào)用InnoDB引擎接口寫入一行，傳入的這一行的值是(0,1,1);

InnoDB發(fā)現(xiàn)用戶沒有指定自增id的值，獲取表xl_tb當(dāng)前的自增值4；

將傳入的行的值改成(4,1,1);

將表的自增值改成5；

繼續(xù)執(zhí)行插入數(shù)據(jù)操作，由于已經(jīng)存在a=1的記錄，所以報Duplicate key error，語句返回。

這個表的自增值改成5，是在真正執(zhí)行插入數(shù)據(jù)的操作之前。這個語句真正執(zhí)行的時候，因為碰到唯一鍵a沖突，所以id=2這一行并沒有插入成功，但也沒有將自增值再改回去。

所以，在這之后，再插入新的數(shù)據(jù)行時，拿到的自增id就是5。也就是說，出現(xiàn)了自增主鍵不連續(xù)的情況。因此，唯一鍵沖突是導(dǎo)致自增主鍵id不連續(xù)的第一種原因。

同樣地，事務(wù)回滾也會產(chǎn)生類似的現(xiàn)象，這就是第二種原因。

這時，你可能會想，為什么在出現(xiàn)唯一鍵沖突或者回滾的時候，MySQL沒有把表xl_tb的自增值改回去呢？如果把表xl_tb的當(dāng)前自增值從5改回4，再插入新數(shù)據(jù)的時候，不就可以生成id=2的一行數(shù)據(jù)了嗎？

那么，接下來跟著我的思路來看看，為何不讓自增主鍵后退吧！

首先，我們假設(shè)有兩個并行執(zhí)行的事務(wù)A、B，在申請自增值的時候，為了避免兩個事務(wù)申請到相同的自增id，肯定要加鎖，然后順序申請。

• 首先，事務(wù)A申請到 id=2，此時當(dāng)前自增值為3，由于加鎖順序申請，事務(wù)B申請到 id=3（當(dāng)前自增值），此時，當(dāng)前自增值變?yōu)?3+1=4

• 然后，事務(wù) A、B都插入，假設(shè)事務(wù)B先插入然后成功插入，然后事務(wù)A插入發(fā)生了唯一鍵沖突

• 如果假設(shè)允許自增值后退，自增值就變?yōu)?啦，假如事務(wù)A繼續(xù)插入，申請到 id=2，成功插入，申請到 id=3，插入，由于之前事務(wù)B已經(jīng)插入 id=3的數(shù)據(jù)，此時發(fā)生主鍵沖突

那怎樣解決呢？

• 每次申請id之前，先判斷表里面是否已經(jīng)存在這個id。

• 擴大鎖范圍，必須等事務(wù)執(zhí)行完，才能申請下一個

雖然這兩種方法可以解決，但是無疑性能極低。

于是，便讓自增值不能回退，而避免造成主鍵沖突等問題。（也許還有其他問題我沒有想到）

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3、總結(jié)

為什么自增主鍵不連續(xù)？

• 在MySQL 5.7及之前的版本，自增值保存在內(nèi)存里，并沒有持久化

• 事務(wù)回滾（自增值不能回退，因為并發(fā)插入數(shù)據(jù)時，回退自增ID可能造成主鍵沖突）

• 唯一鍵沖突（由于表的自增值已變，但是主鍵發(fā)生沖突沒插進去，下一次插入主鍵=現(xiàn)在變了的子增值+1，所以不連續(xù)）

有道無術(shù)，術(shù)可成；有術(shù)無道，止于術(shù)

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好文章，我在看??

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的阿里二面差点败在这道题：MySQL自增主键为何不是连续的呢？的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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