我为什么不建议开发中使用UUID作为MySQL的主键

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引言

我在之前一篇博客专门介绍了MySQL聚簇索引和非聚簇索引，附传送门：
【享学MySQL】系列：MySQL索引的数据结构，索引种类及聚簇索引和非聚簇索引
简单来说，就是我们设计表的时候，基本都会人为设定一个主键，这就是聚簇索引（如果没有设定主键，MySQL会选择非空不唯一的字段作为聚簇索引，如果依然没有，则MySQL会选择自己隐藏列row_id作为聚簇索引）。
MySQL主键分为自增主键和UUID两种形式。今天我们就针对这个主键的生成深入探究一下。

自增主键和UUID比较

首先需要明确一点，自增主键是整数，UUID是字符串类型（一般为36位）。

所以UUID相比自增主键一个首要的缺点就是UUID主键索引占据空间更大。

其次我们再来分别来看看两种主键生成方式插入数据时发生的情况。

自增主键的插入：

如上图所示，InnoDB把每条记录都保存在前一条记录的后面，因为主键的值是顺序的。当达到页面最大的填充因子（Fill Factor）（InnoDB初始的填充因子是15/16），后一条记录就会写入新页面。

UUID主键的插入

由于新行的主键不一定比前一个大，因此InnoDB不能总是把新行插入到索引的最后。它不得不为新行寻找合适的位置：通常在已有数据的中段，并且为它分配空间。这会导致大量的额外工作并且导致不优化的数据布局。主要缺点如下：

目标页面也许会被刷写到磁盘上并且从缓存中移走，无论哪种情况，InnoDB都不得不在插入新行之前从磁盘上找到并读取它，这导致了大量的随机I/O。
InnoDB有时不得不进行分页，为新行开辟空间。这会导致移动大量数据。
页面会因为分页而变得稀疏和不规则地被填充，因此最终的数据会有碎片。

因此通过UUID的方式插入数据花费的时间也更长。

MySQL自增主键的实现

自增锁的值保存位置

InnoDB引擎的自增值，在MySQL5.7及之前的版本，自增值保存在内存里，并没有持久化。每次重启后，第一次打开表的时候，都会去找自增值的最大值max(id)，然后将max(id)+步长作为这个表当前的自增值

select max(id) from table_name for update;

在MySQL8.0版本，将自增值的变更记录在了redo log中，重启的时候依靠redo log恢复重启之前的值。

自增锁的实现

自增id锁并不是一个事务锁，而是每次申请完就马上释放，以便允许别的事务再申请。

但在MySQL5.0版本的时候，自增锁的范围是语句级别。也就是说，如果一个语句申请了一个表自增锁，这个锁会等语句执行结束以后才释放

MySQL5.1.22版本引入了一个新策略，新增参数innodb_autoinc_lock_mode，默认值是1

1.这个参数设置为0，表示采用之前MySQL5.0版本的策略，即语句执行结束后才释放锁。

2.这个参数设置为1。

普通insert语句，自增锁在申请之后就马上释放。
类似insert … select这样的批量插入数据的语句，自增锁还是要等语句结束后才被释放。

3.这个参数设置为2，所有的申请自增主键的动作都是申请后就释放锁。

所以当发生主键冲突和事务回滚都会导致自增主键id不连续的情况。

思考

事实上开发中基本采用自增主键的方式。但是主键顺序一定是不会造成坏的结果么？
答案当然是否定的。
自增主键为了防止多个线程返回同样的主键，生成主键的过程必然是要加自增锁的，但是在高并发的场景下，冲突的概率就大大提高了，并发插入很可能会竞争下一个自增锁，即会带来InnoDB内部单点竞争。

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