MYSQL的自增列在實際生產(chǎn)中應(yīng)用的非常廣泛，相信各位所在的公司or團隊，MYSQL開發(fā)規(guī)范中一定會有要求盡量使用自增列去充當(dāng)表的主鍵，為什么DBA會有這樣的要求，各位在使用MYSQL自增列時遇到過哪些問題？這些問題是由什么原因造成的呢？本文由淺入深，帶領(lǐng)大家徹底弄懂MYSQL的自增機制。
目前累計服務(wù)客戶超過千家，積累了豐富的產(chǎn)品開發(fā)及服務(wù)經(jīng)驗。以網(wǎng)站設(shè)計水平和技術(shù)實力，樹立企業(yè)形象，為客戶提供做網(wǎng)站、網(wǎng)站建設(shè)、網(wǎng)站策劃、網(wǎng)頁設(shè)計、網(wǎng)絡(luò)營銷、VI設(shè)計、網(wǎng)站改版、漏洞修補等服務(wù)。創(chuàng)新互聯(lián)始終以務(wù)實、誠信為根本，不斷創(chuàng)新和提高建站品質(zhì)，通過對領(lǐng)先技術(shù)的掌握、對創(chuàng)意設(shè)計的研究、對客戶形象的視覺傳遞、對應(yīng)用系統(tǒng)的結(jié)合，為客戶提供更好的一站式互聯(lián)網(wǎng)解決方案，攜手廣大客戶，共同發(fā)展進步。
1.? 通過auto_increment關(guān)鍵字來指定自增的列，并指定自增列的初始值為1。
[root@localhost][test1]Create table t(id int auto_increment ,namevarchar(10),primary key(id))auto_increment=1;
QueryOK, 0 rows affected (0.63 sec)
2.? 自增列上必須有索引，將t表的主鍵索引刪除掉，會報錯
[root@localhost][test1]alter table t drop primary key;
ERROR1075 (42000): Incorrect table definition; there can be only one auto column andit must be defined as a key
3.? 設(shè)定auto_increment_increment參數(shù)，可以調(diào)整自增步長，該參數(shù)有session級跟global級，在分庫分表以及雙主or多主的模式下比較有用。
4.? 一個表上只能有一個自增列
5.? Mysql5.7及以下版本，innodb表的自增值保存在內(nèi)存中，重啟后表的自增值會設(shè)為max(id)+1，而myisam引擎的自增值是保存在文件中，重啟不會丟失。Mysql8.0開始，innodb的自增id能持久化了，重啟mysql，自增ID不會丟。
首先：表中自增列的上限是根據(jù)自增列的字段類型來定的。
若設(shè)定了自增id充當(dāng)主鍵，當(dāng)達到了自增id的上限值時，會發(fā)生什么樣的事情呢？還是以上面創(chuàng)建的 t表為例， 先回顧它的表結(jié)構(gòu)：
CREATETABLE `t` (
`id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
`name` varchar(10) COLLATE utf8mb4_binDEFAULT NULL,
PRIMARY KEY (`id`)
)ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COLLATE=utf8mb4_bin
無符號的int類型，上限是2147483647。這里我們將表的自增值設(shè)為2147483647，再插入兩行數(shù)據(jù)：
[root@localhost][test1]alter table t auto_increment=2147483647;
QueryOK, 0 rows affected (0.01 sec)
Records:0? Duplicates: 0? Warnings: 0
[root@localhost][test1]insert into t(name) values ('test');??????????
QueryOK, 1 row affected (0.01 sec)
[root@localhost][test1]insert into t(name) values ('test');
ERROR 1062 (23000): Duplicate entry '2147483647' for key 'PRIMARY'
可以看到，第一個插入沒問題，因為自增列的值為2147483647，這是達到了上限，還沒有超過，第二行數(shù)據(jù)插入時，則報出主鍵重復(fù)，在達到上限后，無法再分配新的更大的自增值，也沒有從1開始從頭分配，在這里表的auto_increment值會一直是2147483647。
對于寫入量大，且經(jīng)常刪除數(shù)據(jù)的表，自增id設(shè)為int類型還是偏小的，所以我們?yōu)榱吮苊獬霈F(xiàn)自增id漲滿的情況，這邊統(tǒng)一建議自增id的類型設(shè)為unsigned bingint，這樣基本可以保障表的自增id是永遠夠用的。
這里內(nèi)容比較多，innodb是索引組織表，所以涉及到索引的知識，但這不是本文的重點，我們快速回顧索引知識：
1.? Innodb索引分為主鍵跟輔助索引，主鍵即全表，輔助索引葉子節(jié)點保存主鍵的值，而主鍵的葉子節(jié)點保存數(shù)據(jù)行，中間節(jié)點存著葉子節(jié)點的路由值。
2.? Innodb存儲數(shù)據(jù)（索引）的單位是頁，這里默認是16K，這也意味著，數(shù)據(jù)本身越小，一個頁中能存數(shù)據(jù)的量越多，而檢索效率不僅僅由索引的層數(shù)來決定，更是由一次能夠緩存的數(shù)據(jù)量來定，也就是說數(shù)據(jù)本身越小，則一次IO能夠提取到緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)越多（OS每次IO的量是固定的4K），查詢的效率越好。
其實能夠理解索引的結(jié)構(gòu)及索引寫入插入、更新的原理，則自然就明白為何建議使用自增id。這里我直接列出使用自增id 當(dāng)主鍵的好處吧：
1.? 順序?qū)懭耄苊饬巳~的分裂，數(shù)據(jù)寫入效率好
2.? 縮小了表的體積，特別是相比于UUID當(dāng)主鍵，甚至組合字段當(dāng)主鍵時，效果更明顯
3.? 查詢效率好，原因就是我上面說到索引知識的第二點。
4.? 某些情況下，我們可以利用自增id來統(tǒng)計大表的大致行數(shù)。
5.? 在數(shù)據(jù)歸檔or垃圾數(shù)據(jù)清理時，也可方便的利用這個id去操作，效率高。
容易出現(xiàn)不連續(xù)的id
有的同志會發(fā)現(xiàn)，自己的表中id值存在空洞，如類似于1、2、3、8、9、10這樣，有的適合有想依賴于自增id的連續(xù)性來實現(xiàn)業(yè)務(wù)邏輯，所以會想方設(shè)法去修改id讓其變的連續(xù)，其實，這是沒有必要的，這一塊的業(yè)務(wù)邏輯交由MySQL實現(xiàn)是很不理智的，表的記錄小還好，要是表的數(shù)據(jù)量很大，修改起來就糟糕了。那么，為什么自增id會容易出現(xiàn)空洞呢？
自增id的修改機制如下：
在MySQL里面，如果字段id被定義為AUTO_INCREMENT，在插入一行數(shù)據(jù)的時候，自增值的行為如下：
1. 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；
2. 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。
根據(jù)要插入的值和當(dāng)前自增值的大小關(guān)系，自增值的變更結(jié)果也會有所不同。假設(shè)，某次要插入的值是X，當(dāng)前的自增值是Y。
1. 如果XY，那么這個表的自增值不變；
2. 如果X≥Y，就需要把當(dāng)前自增值修改為 新的自增值 。
新的自增值生成算法是：從auto_increment_offset開始，以auto_increment_increment為步長，持續(xù)疊加，直到找到第一個大于X的值，作為新的自增值。
Insert、update、delete操作會讓id不連續(xù)。
Delete、update：刪除中間數(shù)據(jù)，會造成空動，而修改自增id值，也會造成空洞（這個很少）。
Insert：插入報錯（唯一鍵沖突與事務(wù)回滾），會造成空洞，因為這時候自增id已經(jīng)分配出去了，新的自增值已經(jīng)生成，如下面例子：
[root@localhost][test1] select * fromt;
+----+------+
| id | name |
+----+------+
|? 1| aaa? |
|? 2| aaa? |
|? 3| aaa? |
|? 4| aaa? |
+----+------+
4 rows in set (0.00 sec)
[root@localhost][test1] selectAuto_increment from information_schema.tables where table_name='t';
+----------------+
| Auto_increment |
+----------------+
|????????????? 5 |
+----------------+
1 row in set (0.00 sec)
[root@localhost][test1] begin;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
[root@localhost][test1] insert intot(name) values('aaa');
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
[root@localhost][test1] select * fromt;
+----+------+
| id | name |
+----+------+
|? 1| aaa? |
|? 2| aaa? |
|? 3| aaa? |
|? 4| aaa? |
|? 5| aaa? |
+----+------+
5 rows in set (0.00 sec)
[root@localhost][test1] selectAuto_increment from information_schema.tables where table_name='t';
+----------------+
| Auto_increment |
+----------------+
|????????????? 6 |
+----------------+
1 row in set (0.00 sec)
[root@localhost][test1] rollback;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
[root@localhost][test1] selectAuto_increment from information_schema.tables where table_name='t';
+----------------+
| Auto_increment |
+----------------+
|????????????? 6 |
+----------------+
1 row in set (0.01 sec)
[root@localhost][test1] select * fromt;
+----+------+
| id | name |
+----+------+
|? 1| aaa? |
|? 2| aaa? |
|? 3| aaa? |
|? 4| aaa? |
+----+------+
4 rows in set (0.00 sec)
可以看到，雖然事務(wù)回滾了，但自增id已經(jīng)回不到從前啦，唯一鍵沖突也是這樣的，這里就不做測試了。
在批量插入時（insert select等），也存在空洞的問題?？聪旅鎸嶒灒?/p>
[root@localhost][test1] select * fromt;
+----+------+
| id | name |
+----+------+
|? 1| aaa? |
|? 2| aaa? |
|? 3| aaa? |
|? 4| aaa? |
+----+------+
4 rows in set (0.00 sec)
[root@localhost][test1] selectAuto_increment from information_schema.tables where table_name='t';
+----------------+
| Auto_increment |
+----------------+
|????????????? 5 |
+----------------+
1 row in set (0.00 sec)
[root@localhost][test1] insert intot(name) select name from t;??????????????????????
Query OK, 4 rows affected (0.04 sec)
Records: 4?Duplicates: 0? Warnings: 0
[root@localhost][test1] select * fromt;
+----+------+
| id | name |
+----+------+
|? 1| aaa? |
|? 2| aaa? |
|? 3| aaa? |
|? 4| aaa? |
|? 5| aaa? |
|? 6| aaa? |
|? 7| aaa? |
|? 8| aaa? |
+----+------+
8 rows in set (0.00 sec)
[root@localhost][test1] selectAuto_increment from information_schema.tables where table_name='t';
+----------------+
| Auto_increment |
+----------------+
|???????????? 12 |
+----------------+
1 row in set (0.00 sec)
可以看到，批量插入，導(dǎo)致下一個id值不為9了，再插入數(shù)據(jù)，即產(chǎn)生了空洞，這里是由mysql申請自增值的機制所造成的，MySQL在批量插入時，若一個值申請一個id，效率太慢，影響了批量插入的速度，故mysql采用下面的策略批量申請id。
1.? 語句執(zhí)行過程中，第一次申請自增id，會分配1個；
2.? 1個用完以后，這個語句第二次申請自增id，會分配2個；
3.? 2個用完以后，還是這個語句，第三次申請自增id，會分配4個；
4.? 依此類推，同一個語句去申請自增id，每次申請到的自增id個數(shù)都是上一次的兩倍。
在對自增列進行操作時，存在著自增鎖，mysql的innodb_autoinc_lock_mode參數(shù)控制著自增鎖的上鎖機制。該參數(shù)有0、1、2三種模式：
0：語句執(zhí)行結(jié)束后釋放自增鎖，MySQL5.0時采用這種模式，并發(fā)度較低。
1：mysql的默認設(shè)置。普通的insert語句申請后立馬釋放，insert select、replace insert、load data等批量插入語句要等語句執(zhí)行結(jié)束后才釋放，并發(fā)讀得到提升
2：所有的語句都是申請后立馬釋放，并發(fā)度大大提升！但是在binlog為statement格式時，主從數(shù)據(jù)會發(fā)生不一致。這一塊網(wǎng)上有很多介紹，我不做介紹了。
在徹底了解了MYSQL的自增機制以后，在實際生產(chǎn)中就能靈活避坑，這里建議不要用自增id值去當(dāng)表的行數(shù)，當(dāng)需要對大表準確統(tǒng)計行數(shù)時，可以去count(*)從庫，如果業(yè)務(wù)很依賴大表的準確行數(shù)，直接弄個中間表來統(tǒng)計，或者考慮要不要用mysql的innodb來存儲數(shù)據(jù)，這個是需要自己去權(quán)衡。另外對于要求很高的寫入性能，但寫入量又比較大的業(yè)務(wù)，自增id的使用依然存在熱點寫入的問題，存在性能瓶頸，這時候可通過分庫分表來解決。
1.主鍵語法
①創(chuàng)建時：create table sc (
studentno int,
courseid int,
score int,
primary key (studentno) );
②修改時：ALTER TABLE table_name ADD CONSTRAINT pk_name PRIMARY KEY(列名);
前提是原先沒有設(shè)置主鍵。
2.外鍵語法
①創(chuàng)建時：create table sc (
studentno int,
courseid int,
score int,
foreign key (courseid) );
②修改時：
ALTER TABLE news_info[子表名] ADD CONSTRAINT FK_news_info_news_type[約束名] FOREIGN KEY (info_id)[子表列] REFERENCES news_type[主表名] (id)[主表列] ;
3.使用組合主鍵
如果一列不能唯一區(qū)分一個表里的記錄時，可以考慮多個列組合起來達到區(qū)分表記錄的唯一性，形式
①創(chuàng)建時：create table sc (
studentno int,
courseid int,
score int,
primary key (studentno,courseid) );
②修改時：alter table tb_name add primary key (字段1,字段2,字段3);
前提是原來表中沒有設(shè)置主鍵，若原先已有主鍵則會報錯。
--?創(chuàng)建表
CREATE?TABLE?`t2`?(
`code`?varchar(100)?DEFAULT?NULL,
)?ENGINE=InnoDB?DEFAULT?CHARSET=utf8;
--?添加主鍵
ALTER?TABLE?`t2`?ADD?COLUMN?`ID`??int(10)?NOT?NULL?AUTO_INCREMENT?AFTER?`code`,ADD?PRIMARY?KEY?(`id`)
1、創(chuàng)建表時指定AUTO_INCREMENT自增值的初始值（即起始值）:
CREATE TABLE XXX (ID INT(5) PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT) AUTO_INCREMENT=100;
2、通過 ALTER TABLE 修改初始值（但是要大于表中的 AUTO_INCREMENT 自增值，否則設(shè)置無效）:
ALTER TABLE XXX AUTO_INCREMENT=100;
3、如果自增序列的最大值被刪除了，則在插入新記錄時，該值被重用：
就是說如果表中原本有AUTO_INCREMENT屬性值連續(xù)為78、100的值，但100這個數(shù)據(jù)被刪除了，下此再添加數(shù)據(jù)的時候自增值為101，100被重用了。
即使在你將整個表中的所有數(shù)據(jù)delete清空后，之前的自增序列最大值還是會被重用。
解決辦法是:
使用 ALTER TABLE XXX AUTO_INCREMENT=0; 重新設(shè)置自增初始值。
1、清空表，恢復(fù)到初始值：
2、修改為任意值：
上述語句中，table_name為表名，15為要修改的值，這樣下次插入的數(shù)據(jù)的自增列的值就是15。
若修改的值與現(xiàn)有數(shù)據(jù)沖突，會自動修改為當(dāng)前最大值+1。
如圖所示，修改自增列id為11，雖然顯示修改成功，但是id=11已經(jīng)是現(xiàn)有值，再插入時會自動把自增列的值變?yōu)楫?dāng)前最大值(14)加1，也就是15
一、修改自增長序列的值
alter table table_name auto_increment=n;
注意：n只能大于已有的auto_increment的整數(shù)值,小于的值無效.
show table status like 'table_name' 的返回結(jié)果里的auto_increment列就是表的現(xiàn)有值.
二、控制主鍵的起點
create table 表名
(
......
) engine=INNODB auto_increment=1001 default charset=gbk;
三、自增主鍵歸零
如果曾經(jīng)的數(shù)據(jù)都不需要的話，可以直接清空所有數(shù)據(jù)，并將自增字段恢復(fù)從1開始計數(shù)
truncate table 表名
四、獲取自增主鍵
通過SQL select LAST_INSERT_ID()函數(shù)
通過SQL @@IDENTITY 變量
五、說明
AUTO_INCREMENT數(shù)據(jù)列必須有唯一索引，以避免序號重復(fù)。
AUTO_INCREMENT數(shù)據(jù)列必須具備NOT NULL屬性。
設(shè)置AUTO_INCREMENT屬性的數(shù)據(jù)列應(yīng)該是一個正數(shù)序列，所以應(yīng)該把該數(shù)據(jù)列聲明為UNSIGNED，這樣序列的編號個可增加一倍。
重慶分公司
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