MySQL 為啥不能用 uuid 做主鍵？
來自：博客園(作者:Yrion)
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前言
在mysql中設(shè)計表的時候,mysql官方推薦不要使用uuid或者不連續(xù)不重復(fù)的雪花id(long形且唯一，單機遞增),而是推薦連續(xù)自增的主鍵id,官方的推薦是auto_increment,那么為什么不建議采用uuid,使用uuid究竟有什么壞處？
本篇博客我們就來分析這個問題,探討一下內(nèi)部的原因。
本篇博客的目錄
mysql程序?qū)嵗?/span> 使用uuid和自增id的索引結(jié)構(gòu)對比 總結(jié)
一、mysql和程序?qū)嵗?/span>
1.1.要說明這個問題,我們首先來建立三張表
注：這里的隨機key其實是指用雪花算法算出來的前后不連續(xù)不重復(fù)無規(guī)律的id:一串18位長度的long值
1.2.光有理論不行,直接上程序,使用spring的jdbcTemplate來實現(xiàn)增查測試：
package?com.wyq.mysqldemo;
import?cn.hutool.core.collection.CollectionUtil;
import?com.wyq.mysqldemo.databaseobject.UserKeyAuto;
import?com.wyq.mysqldemo.databaseobject.UserKeyRandom;
import?com.wyq.mysqldemo.databaseobject.UserKeyUUID;
import?com.wyq.mysqldemo.diffkeytest.AutoKeyTableService;
import?com.wyq.mysqldemo.diffkeytest.RandomKeyTableService;
import?com.wyq.mysqldemo.diffkeytest.UUIDKeyTableService;
import?com.wyq.mysqldemo.util.JdbcTemplateService;
import?org.junit.jupiter.api.Test;
import?org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import?org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;
import?org.springframework.util.StopWatch;
import?java.util.List;
@SpringBootTest
class?MysqlDemoApplicationTests?{
????@Autowired
????private?JdbcTemplateService?jdbcTemplateService;
????@Autowired
????private?AutoKeyTableService?autoKeyTableService;
????@Autowired
????private?UUIDKeyTableService?uuidKeyTableService;
????@Autowired
????private?RandomKeyTableService?randomKeyTableService;
????@Test
????void?testDBTime()?{
????????StopWatch?stopwatch?=?new?StopWatch("執(zhí)行sql時間消耗");
????????/**
?????????*?auto_increment?key任務(wù)
?????????*/
????????final?String?insertSql?=?"INSERT?INTO?user_key_auto(user_id,user_name,sex,address,city,email,state)?VALUES(?,?,?,?,?,?,?)";
????????List?insertData?=?autoKeyTableService.getInsertData();
????????stopwatch.start("自動生成key表任務(wù)開始");
????????long?start1?=?System.currentTimeMillis();
????????if?(CollectionUtil.isNotEmpty(insertData))?{
????????????boolean?insertResult?=?jdbcTemplateService.insert(insertSql,?insertData,?false);
????????????System.out.println(insertResult);
????????}
????????long?end1?=?System.currentTimeMillis();
????????System.out.println("auto?key消耗的時間:"?+?(end1?-?start1));
????????stopwatch.stop();
????????/**
?????????*?uudID的key
?????????*/
????????final?String?insertSql2?=?"INSERT?INTO?user_uuid(id,user_id,user_name,sex,address,city,email,state)?VALUES(?,?,?,?,?,?,?,?)";
????????List?insertData2?=?uuidKeyTableService.getInsertData();
????????stopwatch.start("UUID的key表任務(wù)開始");
????????long?begin?=?System.currentTimeMillis();
????????if?(CollectionUtil.isNotEmpty(insertData))?{
????????????boolean?insertResult?=?jdbcTemplateService.insert(insertSql2,?insertData2,?true);
????????????System.out.println(insertResult);
????????}
????????long?over?=?System.currentTimeMillis();
????????System.out.println("UUID?key消耗的時間:"?+?(over?-?begin));
????????stopwatch.stop();
????????/**
?????????*?隨機的long值key
?????????*/
????????final?String?insertSql3?=?"INSERT?INTO?user_random_key(id,user_id,user_name,sex,address,city,email,state)?VALUES(?,?,?,?,?,?,?,?)";
????????List?insertData3?=?randomKeyTableService.getInsertData();
????????stopwatch.start("隨機的long值key表任務(wù)開始");
????????Long?start?=?System.currentTimeMillis();
????????if?(CollectionUtil.isNotEmpty(insertData))?{
????????????boolean?insertResult?=?jdbcTemplateService.insert(insertSql3,?insertData3,?true);
????????????System.out.println(insertResult);
????????}
????????Long?end?=?System.currentTimeMillis();
????????System.out.println("隨機key任務(wù)消耗時間:"?+?(end?-?start));
????????stopwatch.stop();
????????String?result?=?stopwatch.prettyPrint();
????????System.out.println(result);
????}
1.3.程序?qū)懭虢Y(jié)果
1.4.效率測試結(jié)果
二、使用uuid和自增id的索引結(jié)構(gòu)對比
2.1.使用自增id的內(nèi)部結(jié)構(gòu)
2.2.使用uuid的索引內(nèi)部結(jié)構(gòu)
因為uuid相對順序的自增id來說是毫無規(guī)律可言的,新行的值不一定要比之前的主鍵的值要大,所以innodb無法做到總是把新行插入到索引的最后,而是需要為新行尋找新的合適的位置從而來分配新的空間。
這個過程需要做很多額外的操作，數(shù)據(jù)的毫無順序會導(dǎo)致數(shù)據(jù)分布散亂，將會導(dǎo)致以下的問題：
①寫入的目標頁很可能已經(jīng)刷新到磁盤上并且從緩存上移除，或者還沒有被加載到緩存中，innodb在插入之前不得不先找到并從磁盤讀取目標頁到內(nèi)存中，這將導(dǎo)致大量的隨機IO
②因為寫入是亂序的,innodb不得不頻繁的做頁分裂操作,以便為新的行分配空間,頁分裂導(dǎo)致移動大量的數(shù)據(jù)，一次插入最少需要修改三個頁以上
③由于頻繁的頁分裂，頁會變得稀疏并被不規(guī)則的填充，最終會導(dǎo)致數(shù)據(jù)會有碎片
在把隨機值（uuid和雪花id）載入到聚簇索引(innodb默認的索引類型)以后,有時候會需要做一次OPTIMEIZE TABLE來重建表并優(yōu)化頁的填充，這將又需要一定的時間消耗。
結(jié)論：使用innodb應(yīng)該盡可能的按主鍵的自增順序插入，并且盡可能使用單調(diào)的增加的聚簇鍵的值來插入新行
2.3.使用自增id的缺點
附：Auto_increment的鎖爭搶問題，如果要改善需要調(diào)優(yōu)innodb_autoinc_lock_mode的配置
三、總結(jié)
本篇博客首先從開篇的提出問題,建表到使用jdbcTemplate去測試不同id的生成策略在大數(shù)據(jù)量的數(shù)據(jù)插入表現(xiàn)，然后分析了id的機制不同在mysql的索引結(jié)構(gòu)以及優(yōu)缺點，深入的解釋了為何uuid和隨機不重復(fù)id在數(shù)據(jù)插入中的性能損耗，詳細的解釋了這個問題。
在實際的開發(fā)中還是根據(jù)mysql的官方推薦最好使用自增id，mysql博大精深，內(nèi)部還有很多值得優(yōu)化的點需要我們學(xué)習(xí)。
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