數據庫自增主鍵可能產生的問題


  在MySQL中經常會配置自增長屬性的字段作為主鍵,特別是使用InnoDB存儲引擎,因為InnoDB的聚集索引的特性,使用自增長屬性的字段當主鍵性能更好,但是使用自增主鍵也可能會帶來一些問題。
  舉個例子,使用自增主鍵對數據庫做分庫分表,可能出現一些諸如主鍵重復等的問題,或者在數據庫導入的時候,可能會因為主鍵出現一些問題。主要業務表的主鍵應該配置一個合理的策略,盡量避免自增AUTO_INCREMENT。

  針對主鍵自增可能產生的問題,下面這兩篇文章有相關的討論:

 INNODB自增主鍵的一些問題
 mysql自增列導致主鍵重復問題分析

一、針對主鍵增長方式的解決方法

1、設置主鍵自增為何不可取
這樣的話,數據庫本身是單點,不可拆庫,因為id會重復。

2、依賴數據庫自增機制達到全局ID唯一
使用如下語句:
REPLACE INTO Tickets64 (stub) VALUES ('a'); 
SELECT LAST_INSERT_ID();
這樣可以保證全局ID唯一,但這個Tickets64表依舊是個單點。

3、依賴數據庫自增機制達到全局ID唯一並消除單點
在2的基礎上,部署兩個(多個)數據庫實例,
設置自增步長為2(多個則為實例數),即auto-increment-increment = 2
設置auto-increment-offset分別為1,2.....
這樣第一台數據庫服務器的自增id為 1 3 5 7 9
第二台為2 4 6 8 10

4、解決每次請求全局ID都讀庫寫庫壓力過大的問題
比如第一次啟動業務服務,會請求一個唯一id為3559
如果是2、3的方法,則id為3559,這樣每次都請求數據庫,對數據庫壓力比較大
可以用3559 * 65536(舉個例子,並不一定是65536)+ 內存自增變量來作為id
當內存自增變量到達65535時,從數據庫重新獲取一個自增id
這樣即使有多台業務服務器,id也不會重復:
第一台 3559 * 65536 + 1,2,3.....65535
第二台 3560 * 65536 + 1,2,3.....65535
然后第一台到65535了,換一個數據庫自增id,這時候可能是3561 * 65536 + 1,2,3....

5、使用UUID

  UUID目前有Version1-5 5個版本:

  • Version1:基於時間的UUID,這個版本的UUID可以保證在全球范圍內的唯一性. 這個版本有60位的字節來表示時間,精確到納秒,因此基本上保證了時間上的不重復,並且最后還有48位字節的節點信息,是由MAC地址等硬件信息來表達的.中間的16位時鍾序列則用於避免其他信息改變(機器時間錯誤,MAC地址手動填寫沖突等)的情況下增加的一個隨機碼. 基本上可以說這個版本的UUID就可以滿足高並發的分布式系統下的UniqueID的唯一.
  • Version2:DCE安全的UUID,這個版本的UUID的算法和Version1的是相同的,但是會把時間戳的前4位置換為POSIX的UID或GID.這個版本的UUID使用的比較少.
  • Version3:基於名字MD5的UUID,這個版本的UUID通過計算名字和名字空間的MD5散列值而得到結果.這個版本的UUID保證了:相同命名空間中不同名字生成的UUID是唯一的,不同命名空間中的UUID的唯一性,但是相同名字空間中相同名字的UUID是可能會重復的.因此,一般不用作UniqueID的生成.
  • Version4:這個版本也是使用的比較多的,也是JAVA中UUID.randomUUID()方法的實現規則.它不關心UUID的各個位置上的規則,直接使用SecureRandom生成16個隨機的字節.然后把第6個字節設置為Version4,把第8個字節設置為IETF標識.
  • Version5:基於名字SHA1的UUID,這個版本的UUID算法和Version3的是一樣的,只是把名字和命名空間的散列算法改為了SHA1

  從這幾個版本中可以看出,Version1和Version2是最適合於分布式計算環境下,具有高度唯一性的UniqueID,而Version3和Version5適用於一定范圍內名字唯一的情況.而Version4在分布式的情況下,最好不要用,雖然是隨機的,但是說不准在高並發的情況下,就有可能重復. 因此,如果要在JAVA中生成Version1的UUID,可以使用以下這個jar包

<dependency>
          <groupId>com.eaio.uuid</groupId>
          <artifactId>uuid</artifactId>
          <version>3.2</version>
 </dependency>
 

 


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