你好，面试官 | 你觉得MySQL自增主键连续吗？
面試現(xiàn)場
叮叮叮......
面試官：“你好，我是XX面試官，請問是小龍嗎？”
小龍：“您好，面試官，我是小龍”
面試官：“好的，現(xiàn)在有空嗎，我們開始面試吧”
小龍：“嗯嗯，準(zhǔn)備好啦”
.......
other questions
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面試官：“我看你簡歷上有提到你對 MySQL 掌握得挺好的對吧？。”
小龍：“哈哈，還算可以吧！”
面試官：“好的，那平時對于 MySQL 主鍵你一般怎樣用的呢？能簡單聊聊嗎？”
獨(dú)白：“嘿嘿，面試官肯定又想問 InnoDB 引擎索引特性相關(guān)知識，幸好早爛熟于心了！”
小龍：“平時主鍵我一般用自增主鍵！因為自增 ID 有序，會按順序往最后插入，而 UUID 無序，隨機(jī)生成，隨機(jī)插入，會造成頻繁頁分裂，內(nèi)存碎片化，大量隨機(jī) IO，巴拉巴拉。。。。。”
獨(dú)白：“這波穩(wěn)啦！[手動狗頭]”
然后，面試官又來一套組合拳。
面試官：“en！好，那你知道自增主鍵是否嚴(yán)格遞增呢？”
獨(dú)白：“這還不簡單，肯定遞增啊！不對，仔細(xì)一想，有一些情況下自增主鍵是斷開的”
小龍：“肯定不是遞增的啊！”
以為到這里結(jié)束啦，只是考考我是否實際真正用過，沒想到還是天真啦。。。
面試官：“那你知道為啥不是嚴(yán)格遞增的嗎？換句話來說，為何不是連續(xù)的？”
小龍：“裂開！tm還真不知道，不會真要考那么底層吧！我去”
面試官：“回去等通知吧。。。”
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哈哈，開玩笑的，接下來正式開始表演~
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小龍：“我們都知道，由于自增主鍵可以讓主鍵索引盡量地保持遞增順序插入，避免了頁分裂，大量的隨機(jī) IO。”
面試官：“嗯嗯”
小龍：“至于為何自增主鍵不是嚴(yán)格遞增的？為何在某些時候會出現(xiàn) 斷層 ，我們可以創(chuàng)建一個表 xl_tb 來仔細(xì)剖析一下。”
小龍：“其中 id 是自增主鍵字段、a 是唯一索引，如下表：”
CREATE?TABLE?`xl_tb`?( `id`??int(11)?NOT?NULL?AUTO_INCREMENT?, `a`??int(11)?NULL?, `b`??int(11)?NULL?, PRIMARY?KEY?(`id`), UNIQUE?INDEX?`a`?(`a`)?USING?BTREE? );小龍：“然后插入一條數(shù)據(jù)。”
insert?into?xl_tb?values(null,?1,?1)小龍：“我們再查看它的表結(jié)構(gòu)”
mysql>?show?create?table?xl_tb\G; ***************************?1.?row?***************************Table:?xl_tb Create?Table:?CREATE?TABLE?`xl_tb`?(`id`?int(11)?NOT?NULL?AUTO_INCREMENT,`a`?int(11)?DEFAULT?NULL,`b`?int(11)?DEFAULT?NULL,PRIMARY?KEY?(`id`),UNIQUE?KEY?`a`?(`a`)?USING?BTREE )?ENGINE=InnoDB?AUTO_INCREMENT=4?DEFAULT?CHARSET=utf8 1?row?in?set?(0.04?sec)小龍：“可以看到，表定義里面出現(xiàn)了一個 AUTO_INCREMENT=4，表示下一次插入數(shù)據(jù)時，如果需要自動生成自增值，會生成 id=4 。”
小龍：“這是我親自實驗過的”
獨(dú)白：“凸顯自己動手實踐能力，不是簡單背八股（還真做過實驗哈~）”
小龍：“看到這里，你可能會問自增值存在表結(jié)構(gòu)里嗎？當(dāng)然不是哈”
面試官：“哈哈，那你說說看呢！”
小龍：“這個嘛，還得看是什么引擎。不同的存儲引擎，自增值保存策略不一樣的。”
小龍：“ MyISAM 引擎的自增值保存在數(shù)據(jù)文件中。”
面試官：“嗯，那 InnoDB 呢？”
小龍：“ InnoDB 引擎的自增值，其實是保存在了內(nèi)存里，并且到了MySQL 8.0版本后，才有了 自增值持久化 的能力，也就是才實現(xiàn)了 如果發(fā)生重啟，表的自增值可以恢復(fù)為 MySQL 重啟前的值。”
面試官：“能展開說說嗎？”
小龍：“好，在 MySQL 5.7 及之前的版本，自增值保存在內(nèi)存里，并沒有持久化。每次重啟后，第一次打開表的時候，都會去找自增值的最大值 max(id)，然后將 max(id)+1 作為這個表當(dāng)前的自增值”
小龍：“舉例來說，如果一個表當(dāng)前數(shù)據(jù)行里最大的 id 是 10，AUTO_INCREMENT=11。這時候，我們刪除 id=10 的行，AUTO_INCREMENT 還是 11。但如果馬上重啟實例，重啟后這個表的 AUTO_INCREMENT 就會變成 10”
小龍：“也就是說，MySQL 重啟可能會修改一個表的 AUTO_INCREMENT 的值。”
小龍：“在 MySQL 8.0 版本，將自增值的變更記錄在了 redo log 中，重啟的時候依靠 redo log 恢復(fù)重啟之前的值”
面試官：“好的，你能再給我講講關(guān)于自增值是怎樣修改的嗎？簡單來說，當(dāng)你插入一條數(shù)據(jù)，自增值會做出怎樣變化？”
獨(dú)白：“哈哈，幸好在我【面試筆記】中總結(jié)過”
小龍：“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。”
面試官：“那如果 id 指定了具體值呢？”
小龍：“ 如果插入數(shù)據(jù)時 id 字段指定了具體的值，id 就直接使用語句里指定的值 ”
小龍：“如果準(zhǔn)備插入的值 >= 當(dāng)前自增值，新的自增值就是 準(zhǔn)備插入的值 +1，否則，自增值不變”
面試官：“你能舉個具體例子嗎？不太理解”
獨(dú)白：“這么簡單你都不知道，當(dāng) nm 面試官”
小龍：“假設(shè)，表 xl_tb 里面已經(jīng)有了(1,1,1)這條記錄，這時我再執(zhí)行一條插入數(shù)據(jù)命令：”
insert?into?xl_tb?values(null,?1,?1);?(自增id,唯一鍵a,普通字段b)小龍：“這個語句的執(zhí)行流程就是：1、執(zhí)行器調(diào)用 InnoDB 引擎接口寫入一行，傳入的這一行的值是 (0,1,1)；2、InnoDB發(fā)現(xiàn)用戶沒有指定自增 id 的值，獲取表 xl_tb 當(dāng)前的自增值 ；”
小龍：“3、將傳入的行的值改成 (4,1,1)；4、將表的自增值改成5；繼續(xù)執(zhí)行插入數(shù)據(jù)操作，由于已經(jīng)存在a=1的記錄，所以報 Duplicate key error，語句返回。”
小龍：“這個表的自增值改成 5，是在真正執(zhí)行插入數(shù)據(jù)的操作之前。這個語句真正執(zhí)行的時候，因為 碰到唯一鍵 a 沖突，所以 id=2 這一行并沒有插入成功，但也沒有將自增值再改回去。”
小龍：“所以，在這之后，再插入新的數(shù)據(jù)行時，拿到的自增id就是5。也就是說，出現(xiàn)了自增主鍵不連續(xù)的情況。因此，唯一鍵沖突是導(dǎo)致自增主鍵id不連續(xù)的第一種原因。”
小龍：“同樣地，事務(wù)?回滾也會產(chǎn)生類似的現(xiàn)象，這就是第二種原因。”
面試官：“照你這樣說，那為什么在出現(xiàn)唯一鍵沖突或者回滾的時候，MySQL 沒有把表 xl_tb 的自增值改回去呢？
面試官：“如果把表 xl_tb 的當(dāng)前自增值從 5 改回 4，再插入新數(shù)據(jù)的時候，不就可以生成 id=2 的一行數(shù)據(jù)了嗎？”
小龍：“這個很好理解啊，我們接著分析”
小龍：“首先，我們假設(shè)有兩個并行執(zhí)行的事務(wù) A、B，在申請自增值的時候，為了避免兩個事務(wù)申請到相同的自增 id，肯定要加鎖，然后順序申請”
小龍：“結(jié)合上圖。首先，事務(wù)A申請到 id=2，此時當(dāng)前自增值為 3，由于加鎖順序申請，事務(wù) B 申請到 id=3（當(dāng)前自增值），此時，當(dāng)前自增值變?yōu)?3+1=4 ”
小龍：“然后，事務(wù) A、B都插入，假設(shè)事務(wù)B先插入然后成功插入，然后事務(wù)A插入發(fā)生了?唯一鍵沖突”
小龍：“如果假設(shè)允許自增值后退，自增值就變?yōu)?2 啦，假如事務(wù)A繼續(xù)插入，申請到 id=2，成功插入，申請到 id=3，插入，由于之前事務(wù) B 已經(jīng)插入 id=3 的數(shù)據(jù)，此時發(fā)生?主鍵沖突”
小龍：“如果要解決這個問題”
小龍：“可以每次申請id之前，先判斷表里面是否已經(jīng)存在這個id 或則 擴(kuò)大鎖范圍，必須等事務(wù)執(zhí)行完，才能申請下一個”
小龍：“雖然這兩種方法可以解決，但是無疑性能極低。”
小龍：“于是，便讓自增值不能回退，而避免造成主鍵沖突等問題。（也許還有其他問題我沒有想到）。”
面試官：“好的，已經(jīng)可以啦。順帶問一句，這些你是哪里看到的？”
小龍：“我平時有看很多付費(fèi)專欄，書籍之類的，然后總結(jié)在了我的【面試筆記】里，每次面試前拿出來復(fù)習(xí)，所以面試時可以很清晰的講出來，哈哈。”
面試官：“可以可以，繼續(xù)加油！”
獨(dú)白：“不愧是我，真男人是也！”
知識總結(jié)
本期我們通過面試模擬簡單介紹了 MySQL 關(guān)于自增主鍵的理解，通過例子重點(diǎn)剖析了 自增值修改機(jī)制 、自增值修改時機(jī)與 自增值新增機(jī)制 。
面試重點(diǎn)
為什么自增主鍵不連續(xù)？
在MySQL 5.7及之前的版本，自增值保存在內(nèi)存里，并沒有持久化
事務(wù)回滾（自增值不能回退，因為并發(fā)插入數(shù)據(jù)時，回退自增ID可能造成主鍵沖突）
唯一鍵沖突（由于表的自增值已變，但是主鍵發(fā)生沖突沒插進(jìn)去，下一次插入主鍵=現(xiàn)在變了的子增值+1，所以不連續(xù)）
有道無術(shù)，術(shù)可成；有術(shù)無道，止于術(shù)
歡迎大家關(guān)注Java之道公眾號
好文章，我在看??
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的你好，面试官 | 你觉得MySQL自增主键连续吗？的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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