作者：毛辰飞

背景

在 mysql 中设计表的时候，mysql 官方推荐不要使用 uuid 或者不连续不重复的雪花 id(long 形且唯一)，而是推荐连续自增的主键 id，官方的推荐是 auto_increment，那么为什么不建议采用 uuid，使用 uuid 究竟有什么坏处？今天我们就来分析这个问题，探讨一下内部的原因。

数据展示

user_auto_key，user_uuid，user_random_key，分别表示自动增长的主键，uuid 作为主键，随机 key 作为主键，其它我们完全保持不变。根据控制变量法，我们只把每个表的主键使用不同的策略生成，而其他的字段完全一样，然后测试一下表的插入速度和查询速度：

注：这里的随机 key 其实是指用雪花算法算出来的前后不连续不重复无规律的 id:一串 18 位长度的 long 值

可以看出在数据量 100W 左右的时候,uuid 的插入效率垫底，并且在后续增加了 130W 的数据，uuid 的时间又直线下降。

时间占用量总体可以打出的效率排名为：auto_key>random_key>uuid，uuid 的效率最低，在数据量较大的情况下，效率直线下滑。

原因分析

对比一下 mysql 关于两者索引的使用情况.

自增的主键的值是顺序的,所以 Innodb 把每一条记录都存储在一条记录的后面。当达到页面的最大填充因子时候(innodb 默认的最大填充因子是页大小的 15/16,会留出 1/16 的空间留作以后的修改)：

①下一条记录就会写入新的页中，一旦数据按照这种顺序的方式加载，主键页就会近乎于顺序的记录填满，提升了页面的最大填充率，不会有页的浪费

②新插入的行一定会在原有的最大数据行下一行,mysql 定位和寻址很快，不会为计算新行的位置而做出额外的消耗

③减少了页分裂和碎片的产生

因为 uuid 相对顺序的自增 id 来说是毫无规律可言的,新行的值不一定要比之前的主键的值要大,所以 innodb 无法做到总是把新行插入到索引的最后,而是需要为新行寻找新的合适的位置从而来分配新的空间。这个过程需要做很多额外的操作，数据的毫无顺序会导致数据分布散乱，将会导致以下的问题：

①：写入的目标页很可能已经刷新到磁盘上并且从缓存上移除，或者还没有被加载到缓存中，innodb 在插入之前不得不先找到并从磁盘读取目标页到内存中，这将导致大量的随机 IO

②：因为写入是乱序的,innodb 不得不频繁的做页分裂操作,以便为新的行分配空间,页分裂导致移动大量的数据，一次插入最少需要修改三个页以上

③：由于频繁的页分裂，页会变得稀疏并被不规则的填充，最终会导致数据会有碎片

在把随机值（uuid 和雪花 id）载入到聚簇索引(innodb 默认的索引类型)以后,有时候会需要做一次 OPTIMEIZE TABLE 来重建表并优化页的填充，这将又需要一定的时间消耗。

自增 ID 的缺点：

那么使用自增的 id 就完全没有坏处了吗？并不是，自增 id 也会存在以下几点问题：

①. 别人一旦爬取你的数据库,就可以根据数据库的自增 id 获取到你的业务增长信息，很容易分析出你的经营情况

②. 对于高并发的负载，innodb 在按主键进行插入的时候会造成明显的锁争用，主键的上界会成为争抢的热点，因为所有的插入都发生在这里，并发插入会导致间隙锁竞争

③. Auto_Increment 锁机制会造成自增锁的抢夺,有一定的性能损失