【面试题集】数据库主键常用方式？为什么用自增列作为主键？

本是古典何须时尚 2023-06-14 14:58 5阅读 0赞

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### 常用主键生成方式 ###

1.  Mysql自增长主键策略  
    这种简单，不需要程序特别处理 ，但是这种方法对项目移植到其它数据库上改动会比较大，oracle、db2采用Sequence，Mysql、sqlServer又采用自增长，通用性不好 。
2.  使用时间戳相关生成策略  
    这种实现简单，与数据库无关，移植性较好 ，但长度太长，最少也得20位；  
    比如雪花算法，可以生成20位有序的的ID。
3.  UUID、GUID  
    这种方式简单，代码方便，全球唯一，与数据库无关，移植性较好，但没有排序，无法保证趋势递增。UUID往往是使用字符串存储，查询的效率比较低。
4.  每次取主键最大值+1做为新的主键  
    这种主键长度可控，移植性较好 ，但并发写可能会造成主键冲突，对并发也不太好控制
5.  单独建一个存放主键的表  
    这种实现简单，移植性较好 ，需要考虑并发问题，整个系统主键生成都依赖该表，性能影响可能较大

### 默认主键 ###

1.  如果我们定义了主键(PRIMARY KEY)，那么InnoDB会选择主键作为聚集索引；
2.  如果没有显式定义主键，则InnoDB会选择第一个不包含有NULL值的唯一索引作为主键索引；
3.  如果也没有这样的唯一索引，则InnoDB会选择内置6字节长的ROWID作为隐含的聚集索引(ROWID随着行记录的写入而主键递增，这个ROWID不像ORACLE的ROWID那样可引用，是隐含的)。

### 自增的好处 ###

1.  数据记录本身被存于主索引（一颗B+Tree）的叶子节点上。这就要求同一个叶子节点内（大小为一个内存页或磁盘页）的各条数据记录按主键顺序存放，因此每当有一条新的记录插入时，MySQL会根据其主键将其插入适当的节点和位置，如果页面达到装载因子（InnoDB默认为15/16），则开辟一个新的页（节点）；
2.  如果表使用自增主键，那么每次插入新的记录，记录就会顺序添加到当前索引节点的后续位置，当一页写满，就会自动开辟一个新的页；
3.  如果使用非自增主键（如果身份证号或学号等），由于每次插入主键的值近似于随机，因此每次新纪录都要被插到现有索引页得中间某个位置，此时MySQL不得不为了将新记录插到合适位置而移动数据，甚至目标页面可能已经被回写到磁盘上而从缓存中清掉，此时又要从磁盘上读回来，这增加了很多开销，同时频繁的移动、分页操作造成了大量的碎片，得到了不够紧凑的索引结构，后续不得不通过OPTIMIZE TABLE来重建表并优化填充页面。

### 扩展 ###

主键尽量采用自增方式，InnoDB 表实际是一棵索引组织表，顺序存储可以提高存取效率，充分利用磁盘空间。  
还有对一些复杂查询可能需要自连接来优化时需要用到。

如果没有主键或唯一索引，update/delete 是通过所有字段来定位操作的行，相当于每行就是一次全表扫描。

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