深入探索自增主键断续递增现象背后的机制

2023-10-10 08:58:18

MySQL实战45讲_39 | 深入探索自增主键断续递增现象的背后机制

在之前的文章中，我们提到过自增主键，由于自增主键可以让主键索引尽量地保持递增顺序插入，避免了页分裂，因此索引更紧凑。但这并不是意味着自增主键就能保证连续递增。今天这篇文章将深入探索自增主键断续递增现象背后的机制，并提供优化建议。

事务回滚

事务回滚是导致自增主键断续递增的一个常见原因。当一个事务在执行过程中发生错误并被回滚时，该事务中所有对自增主键的修改都会被撤销。这会导致自增主键出现间断。

例如，考虑以下场景：

START TRANSACTION;
INSERT INTO table1 (id, name) VALUES (NULL, 'John Doe');
ROLLBACK;

在这个场景中，INSERT语句被回滚，自增主键的值没有被分配。当下一个INSERT语句被执行时，它将获得一个比之前更大的值。这会导致自增主键出现间断。

并发插入

并发插入是导致自增主键断续递增的另一个常见原因。当多个事务同时尝试插入数据到同一个表时，就有可能发生并发插入。并发插入会导致自增主键的值被分配给多个事务，从而导致自增主键出现间断。

例如，考虑以下场景：

START TRANSACTION;
INSERT INTO table1 (id, name) VALUES (NULL, 'John Doe');

START TRANSACTION;
INSERT INTO table1 (id, name) VALUES (NULL, 'Jane Doe');

COMMIT;
COMMIT;

在这个场景中，两个事务同时尝试插入数据到table1表。由于并发插入，自增主键的值被分配给了两个事务，从而导致自增主键出现间断。

锁等待

锁等待也是导致自增主键断续递增的一个常见原因。当一个事务在等待另一个事务释放锁时，该事务就处于锁等待状态。锁等待会导致自增主键的值被分配给其他事务，从而导致自增主键出现间断。

例如，考虑以下场景：

START TRANSACTION;
SELECT * FROM table1 WHERE id = 1 FOR UPDATE;

START TRANSACTION;
INSERT INTO table1 (id, name) VALUES (NULL, 'John Doe');

COMMIT;
COMMIT;

在这个场景中，第一个事务对table1表中的id为1的行加上了排他锁。当第二个事务尝试插入数据到table1表时，它必须等待第一个事务释放锁。这会导致第二个事务处于锁等待状态。当第一个事务释放锁后，第二个事务才能执行INSERT语句。这会导致自增主键的值被分配给第二个事务，从而导致自增主键出现间断。

碎片化

碎片化也是导致自增主键断续递增的一个常见原因。碎片化是指索引页中出现大量空隙的情况。碎片化会导致自增主键的值被分配给不同的索引页，从而导致自增主键出现间断。

例如，考虑以下场景：

CREATE TABLE table1 (
  id INT NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  name VARCHAR(255) NOT NULL,
  PRIMARY KEY (id)
);

INSERT INTO table1 (name) VALUES ('John Doe');
DELETE FROM table1 WHERE id = 1;
INSERT INTO table1 (name) VALUES ('Jane Doe');

在这个场景中，我们首先创建了一个名为table1的表，并指定id列为主键。然后，我们插入了两条数据到table1表中。接着，我们删除了第一条数据。最后，我们又插入了一条数据到table1表中。由于删除操作会导致索引页中出现空隙，因此自增主键的值被分配给了不同的索引页，从而导致自增主键出现间断。

优化建议

为了避免自增主键断续递增，我们可以采取以下优化建议：