在mysql中設(shè)計表為什么不建議采用uuid呢？

背景

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)，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？今天我們就來分析這個問題，探討一下內(nèi)部的原因。

數(shù)據(jù)展示

user_auto_key，user_uuid，user_random_key，分別表示自動增長的主鍵，uuid 作為主鍵，隨機(jī) key 作為主鍵，其它我們完全保持不變。根據(jù)控制變量法，我們只把每個表的主鍵使用不同的策略生成，而其他的字段完全一樣，然后測試一下表的插入速度和查詢速度： 注：這里的隨機(jī) 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





可以看出在數(shù)據(jù)量 100W 左右的時候，uuid 的插入效率墊底，并且在后續(xù)增加了 130W 的數(shù)據(jù)，uuid 的時間又直線下降。 時間占用量總體可以打出的效率排名為：auto_key>random_key>uuid，uuid 的效率最低，在數(shù)據(jù)量較大的情況下，效率直線下滑。

原因分析

對比一下 mysql 關(guān)于兩者索引的使用情況. 自增的主鍵的值是順序的，所以 Innodb 把每一條記錄都存儲在一條記錄的后面。當(dāng)達(dá)到頁面的最大填充因子時候 (innodb 默認(rèn)的最大填充因子是頁大小的 15/16, 會留出 1/16 的空間留作以后的修改)：

①下一條記錄就會寫入新的頁中，一旦數(shù)據(jù)按照這種順序的方式加載，主鍵頁就會近乎于順序的記錄填滿，提升了頁面的最大填充率，不會有頁的浪費

②新插入的行一定會在原有的最大數(shù)據(jù)行下一行，mysql 定位和尋址很快，不會為計算新行的位置而做出額外的消耗

③減少了頁分裂和碎片的產(chǎn)生 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(biāo)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(biāo)頁到內(nèi)存中，這將導(dǎo)致大量的隨機(jī) 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(jī)值（uuid 和雪花 id）載入到聚簇索引 (innodb 默認(rèn)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。

自增 ID 的缺點： 那么使用自增的 id 就完全沒有壞處了嗎？并不是，自增 id 也會存在以下幾點問題：

①. 別人一旦爬取你的數(shù)據(jù)庫，就可以根據(jù)數(shù)據(jù)庫的自增 id 獲取到你的業(yè)務(wù)增長信息，很容易分析出你的經(jīng)營情況

②. 對于高并發(fā)的負(fù)載，innodb 在按主鍵進(jìn)行插入的時候會造成明顯的鎖爭用，主鍵的上界會成為爭搶的熱點，因為所有的插入都發(fā)生在這里，并發(fā)插入會導(dǎo)致間隙鎖競爭

③. Auto_Increment 鎖機(jī)制會造成自增鎖的搶奪，有一定的性能損失

審核編輯：劉清