内容简介:MySQL 使用自增ID主键和UUID 作为主键的优劣比较详细过程(从百万到千万表记录测试)
测试缘由
一个开发同事做了一个框架,里面主键是uuid,我跟他建议说 mysql 不要用uuid用自增主键,自增主键效率高,他说不一定高,我说innodb的索引特性导致了自增id做主键是效率最好的,为了拿实际的案例来说服他,所以准备做一个详细的测试。
作为互联网公司,一定有用户表,而且用户表UC_USER基本会有百万记录,所以在这个表基础上准测试数据来进行测试。
测试过程是目前我想到的多方位的常用的几种类型的 sql 进行测试,当然可能不太完善,欢迎大家留言提出更加完善的测试方案或者测试sql语句。
1、 准备表以及数据
UC_USER,自增ID为主键,表结构类似如下:
CREATE TABLE `UC_USER` (
`ID` bigint(20) NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT ' 主键 ',
`USER_NAME` varchar(100) DEFAULT NULL COMMENT '用户名',
`USER_PWD` varchar(200) DEFAULT NULL COMMENT '密码',
`BIRTHDAY` datetime DEFAULT NULL COMMENT '生日',
`NAME` varchar(200) DEFAULT NULL COMMENT '姓名',
`USER_ICON` varchar(500) DEFAULT NULL COMMENT '头像图片',
`SEX` char(1) DEFAULT NULL COMMENT '性别, 1:男,2:女,3:保密',
`NICKNAME` varchar(200) DEFAULT NULL COMMENT '昵称',
`STAT` varchar(10) DEFAULT NULL COMMENT '用户状态,01:正常,02:冻结',
`USER_MALL` bigint(20) DEFAULT NULL COMMENT '当前所属MALL',
`LAST_LOGIN_DATE` datetime DEFAULT NULL COMMENT '最后登录时间',
`LAST_LOGIN_IP` varchar(100) DEFAULT NULL COMMENT '最后登录IP',
`SRC_OPEN_USER_ID` bigint(20) DEFAULT NULL COMMENT '来源的联合登录',
`EMAIL` varchar(200) DEFAULT NULL COMMENT '邮箱',
`MOBILE` varchar(50) DEFAULT NULL COMMENT '手机',
`IS_DEL` char(1) DEFAULT '0' COMMENT '是否删除',
`IS_EMAIL_CONFIRMED` char(1) DEFAULT '0' COMMENT '是否绑定邮箱',
`IS_PHONE_CONFIRMED` char(1) DEFAULT '0' COMMENT '是否绑定手机',
`CREATER` bigint(20) DEFAULT NULL COMMENT '创建人',
`CREATE_DATE` datetime DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '注册时间',
`UPDATE_DATE` datetime DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '修改日期',
`PWD_INTENSITY` char(1) DEFAULT NULL COMMENT '密码强度',
`MOBILE_TGC` char(64) DEFAULT NULL COMMENT '手机登录标识',
`MAC` char(64) DEFAULT NULL COMMENT 'mac地址',
`SOURCE` char(1) DEFAULT '0' COMMENT '1:WEB,2:IOS,3:ANDROID,4:WIFI,5:管理系统, 0:未知',
`ACTIVATE` char(1) DEFAULT '1' COMMENT '激活,1:激活,0:未激活',
`ACTIVATE_TYPE` char(1) DEFAULT '0' COMMENT '激活类型,0:自动,1:手动',
PRIMARY KEY (`ID`),
UNIQUE KEY `USER_NAME` (`USER_NAME`),
KEY `MOBILE` (`MOBILE`),
KEY `IDX_MOBILE_TGC` (`MOBILE_TGC`,`ID`),
KEY `IDX_EMAIL` (`EMAIL`,`ID`),
KEY `IDX_CREATE_DATE` (`CREATE_DATE`,`ID`),
KEY `IDX_UPDATE_DATE` (`UPDATE_DATE`)
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=7122681 DEFAULT CHARSET=utf8 COMMENT='用户表'
UC_USER_PK_VARCHAR表,字符串ID为主键,采用uuid
CREATE TABLE `UC_USER_PK_VARCHAR_1` (
`ID` varchar(36) CHARACTER SET utf8mb4 NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT ' 主键 ',
`USER_NAME` varchar(100) DEFAULT NULL COMMENT '用户名',
`USER_PWD` varchar(200) DEFAULT NULL COMMENT '密码',
`BIRTHDAY` datetime DEFAULT NULL COMMENT '生日',
`NAME` varchar(200) DEFAULT NULL COMMENT '姓名',
`USER_ICON` varchar(500) DEFAULT NULL COMMENT '头像图片',
`SEX` char(1) DEFAULT NULL COMMENT '性别, 1:男,2:女,3:保密',
`NICKNAME` varchar(200) DEFAULT NULL COMMENT '昵称',
`STAT` varchar(10) DEFAULT NULL COMMENT '用户状态,01:正常,02:冻结',
`USER_MALL` bigint(20) DEFAULT NULL COMMENT '当前所属MALL',
`LAST_LOGIN_DATE` datetime DEFAULT NULL COMMENT '最后登录时间',
`LAST_LOGIN_IP` varchar(100) DEFAULT NULL COMMENT '最后登录IP',
`SRC_OPEN_USER_ID` bigint(20) DEFAULT NULL COMMENT '来源的联合登录',
`EMAIL` varchar(200) DEFAULT NULL COMMENT '邮箱',
`MOBILE` varchar(50) DEFAULT NULL COMMENT '手机',
`IS_DEL` char(1) DEFAULT '0' COMMENT '是否删除',
`IS_EMAIL_CONFIRMED` char(1) DEFAULT '0' COMMENT '是否绑定邮箱',
`IS_PHONE_CONFIRMED` char(1) DEFAULT '0' COMMENT '是否绑定手机',
`CREATER` bigint(20) DEFAULT NULL COMMENT '创建人',
`CREATE_DATE` datetime DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '注册时间',
`UPDATE_DATE` datetime DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '修改日期',
`PWD_INTENSITY` char(1) DEFAULT NULL COMMENT '密码强度',
`MOBILE_TGC` char(64) DEFAULT NULL COMMENT '手机登录标识',
`MAC` char(64) DEFAULT NULL COMMENT 'mac地址',
`SOURCE` char(1) DEFAULT '0' COMMENT '1:WEB,2:IOS,3:ANDROID,4:WIFI,5:管理系统, 0:未知',
`ACTIVATE` char(1) DEFAULT '1' COMMENT '激活,1:激活,0:未激活',
`ACTIVATE_TYPE` char(1) DEFAULT '0' COMMENT '激活类型,0:自动,1:手动',
PRIMARY KEY (`ID`),
UNIQUE KEY `USER_NAME` (`USER_NAME`),
KEY `MOBILE` (`MOBILE`),
KEY `IDX_MOBILE_TGC` (`MOBILE_TGC`,`ID`),
KEY `IDX_EMAIL` (`EMAIL`,`ID`),
KEY `IDX_CREATE_DATE` (`CREATE_DATE`,`ID`),
KEY `IDX_UPDATE_DATE` (`UPDATE_DATE`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8 COMMENT='用户表';
2、 500W 数据测试
2.1 录入 500W 数据,自增 ID 节省一半磁盘空间
确定两个表数据量
# 自增id为主键的表
mysql> select count(1) from UC_USER;
+----------+
| count(1) |
+----------+
| 5720112 |
+----------+
1 row in set (0.00 sec)
mysql>
# uuid为主键的表
mysql> select count(1) from UC_USER_PK_VARCHAR_1;
+----------+
| count(1) |
+----------+
| 5720112 |
+----------+
1 row in set (1.91 sec)
占据的空间容量来看,自增ID比UUID小一半左右。
主键类型 |
数据文件大小 |
占据容量 |
自增ID |
-rw-rw---- 1 mysql mysql 2.5G Aug 11 18:29 UC_USER.ibd |
2.5 G |
UUID |
-rw-rw---- 1 mysql mysql 5.4G Aug 15 15:11 UC_USER_PK_VARCHAR_1.ibd |
5.4 G |
2.2 单个数据走索引查询,自增 id 和 uuid 相差不大
主键类型 |
SQL语句 |
执行时间 (秒) |
自增ID |
SELECT SQL_NO_CACHE t.* FROM test.`UC_USER` t WHERE t.`MOBILE` ='14782121512'; |
0.118 |
UUID |
SELECT SQL_NO_CACHE t.* FROM test.`UC_USER_PK_VARCHAR_1` t WHERE t.`MOBILE` ='14782121512'; |
0.117 |
自增ID |
SELECT SQL_NO_CACHE t.* FROM test.`UC_USER` t WHERE t.`MOBILE` IN( '14782121512','13761460105'); |
0.049 |
UUID |
SELECT SQL_NO_CACHE t.* FROM test.`UC_USER_PK_VARCHAR_1` t WHERE t.`MOBILE` IN('14782121512','13761460105'); |
0.040 |
自增ID |
SELECT SQL_NO_CACHE t.* FROM test.`UC_USER` t WHERE t.`CREATE_DATE`='2013-11-24 10:26:36' ; |
0.139 |
UUID |
SELECT SQL_NO_CACHE t.* FROM test.`UC_USER_PK_VARCHAR_1` t WHERE t.`CREATE_DATE`='2013-11-24 10:26:43' ; |
0.126 |
2.3 范围 like 查询,自增 ID 性能优于 UUID
主键类型 |
SQL语句 |
执行时间 (秒) |
(1)模糊范围查询1000条数据,自增ID性能要好于UUID |
||
自增ID |
SELECT SQL_NO_CACHE t.* FROM test.`UC_USER` t WHERE t.`MOBILE` LIKE '147%' LIMIT 1000; |
1.784 |
UUID |
SELECT SQL_NO_CACHE t.* FROM test.`UC_USER_PK_VARCHAR_1` t WHERE t.`MOBILE` LIKE '147%' LIMIT 1000; |
3.196 |
(2)日期范围查询20条数据,自增ID稍微弱于UUID |
||
自增ID |
SELECT SQL_NO_CACHE t.* FROM test.`UC_USER` t WHERE t.`CREATE_DATE` > '2016-08-01 10:26:36' ORDER BY t.`UPDATE_DATE` DESC LIMIT 20; |
0.601 |
UUID |
SELECT SQL_NO_CACHE t.* FROM test.`UC_USER_PK_VARCHAR_1` t WHERE t.`CREATE_DATE` > '2016-08-01 10:26:36' ORDER BY t.`UPDATE_DATE` DESC LIMIT 20; |
0.543 |
(3)范围查询200条数据,自增ID性能要好于UUID |
||
自增ID |
SELECT SQL_NO_CACHE t.* FROM test.`UC_USER` t WHERE t.`CREATE_DATE` > '2016-07-01 10:26:36' ORDER BY t.`UPDATE_DATE` DESC LIMIT 200; |
2.314 |
UUID |
SELECT SQL_NO_CACHE t.* FROM test.`UC_USER_PK_VARCHAR_1` t WHERE t.`CREATE_DATE` > '2016-07-01 10:26:36' ORDER BY t.`UPDATE_DATE` DESC LIMIT 200; |
3.229 |
范围查询总数量,自增ID要好于UUID |
||
自增ID |
SELECT SQL_NO_CACHE COUNT(1) FROM test.`UC_USER` t WHERE t.`CREATE_DATE` > '2016-07-01 10:26:36' ; |
0.514 |
UUID |
SELECT SQL_NO_CACHE COUNT(1) FROM test.`UC_USER_PK_VARCHAR_1` t WHERE t.`CREATE_DATE` > '2016-07-01 10:26:36' ; |
1.092 |
PS :在有缓存的情况下,两者执行效率没有相差很小。
2.4 写入测试,自增 ID 是 UUID 的 4 倍
主键类型 |
SQL语句 |
执行时间 (秒) |
自增ID |
UPDATE test.`UC_USER` t SET t.`MOBILE_TGC`='T2' WHERE t.`CREATE_DATE` > '2016-05-03 10:26:36' AND t.`CREATE_DATE` <'2016-05-04 00:00:00' ; |
1.419 |
UUID |
UPDATE test.`UC_USER_PK_VARCHAR_1` t SET t.`MOBILE_TGC`='T2' WHERE t.`CREATE_DATE` > '2016-05-03 10:26:36' AND t.`CREATE_DATE` <'2016-05-04 00:00:00' ; |
5.639 |
自增ID |
INSERT INTO test.`UC_USER`( ID, `USER_NAME`, `USER_PWD`, `BIRTHDAY`, `NAME`, `USER_ICON`, `SEX`, `NICKNAME`, `STAT`, `USER_MALL`, `LAST_LOGIN_DATE`, `LAST_LOGIN_IP`, `SRC_OPEN_USER_ID`, `EMAIL`, `MOBILE`, `IS_DEL`, `IS_EMAIL_CONFIRMED`, `IS_PHONE_CONFIRMED`, `CREATER`, `CREATE_DATE`, `UPDATE_DATE`, `PWD_INTENSITY`, `MOBILE_TGC`, `MAC`, `SOURCE`, `ACTIVATE`, `ACTIVATE_TYPE` ) SELECT NULL, CONCAT('110',`USER_NAME`,8), `USER_PWD`, `BIRTHDAY`, `NAME`, `USER_ICON`, `SEX`, `NICKNAME`, `STAT`, `USER_MALL`, `LAST_LOGIN_DATE`, `LAST_LOGIN_IP`, `SRC_OPEN_USER_ID`, `EMAIL`, CONCAT('110',TRIM(`MOBILE`)), `IS_DEL`, `IS_EMAIL_CONFIRMED`, `IS_PHONE_CONFIRMED`, `CREATER`, `CREATE_DATE`, `UPDATE_DATE`, `PWD_INTENSITY`, `MOBILE_TGC`, `MAC`, `SOURCE`, `ACTIVATE`, `ACTIVATE_TYPE` FROM `test`.`UC_USER_1` LIMIT 100; |
0.105 |
UUID |
INSERT INTO test.`UC_USER_PK_VARCHAR_1`( ID, `USER_NAME`, `USER_PWD`, `BIRTHDAY`, `NAME`, `USER_ICON`, `SEX`, `NICKNAME`, `STAT`, `USER_MALL`, `LAST_LOGIN_DATE`, `LAST_LOGIN_IP`, `SRC_OPEN_USER_ID`, `EMAIL`, `MOBILE`, `IS_DEL`, `IS_EMAIL_CONFIRMED`, `IS_PHONE_CONFIRMED`, `CREATER`, `CREATE_DATE`, `UPDATE_DATE`, `PWD_INTENSITY`, `MOBILE_TGC`, `MAC`, `SOURCE`, `ACTIVATE`, `ACTIVATE_TYPE` ) SELECT UUID(), CONCAT('110',`USER_NAME`,8), `USER_PWD`, `BIRTHDAY`, `NAME`, `USER_ICON`, `SEX`, `NICKNAME`, `STAT`, `USER_MALL`, `LAST_LOGIN_DATE`, `LAST_LOGIN_IP`, `SRC_OPEN_USER_ID`, `EMAIL`, CONCAT('110',TRIM(`MOBILE`)), `IS_DEL`, `IS_EMAIL_CONFIRMED`, `IS_PHONE_CONFIRMED`, `CREATER`, `CREATE_DATE`, `UPDATE_DATE`, `PWD_INTENSITY`, `MOBILE_TGC`, `MAC`, `SOURCE`, `ACTIVATE`, `ACTIVATE_TYPE` FROM `test`.`UC_USER_1` LIMIT 100; |
0.424 |
2.5 、备份和恢复,自增 ID 性能优于 UUID
主键类型 |
SQL语句 |
执行时间 (秒) |
Mysqldump备份 |
||
自增ID |
time mysqldump -utim -ptimgood -h192.168.121.63 test UC_USER_500> UC_USER_500.sql |
28.59秒 |
UUID |
time mysqldump -utim -ptimgood -h192.168.121.63 test UC_USER_PK_VARCHAR_500> UC_USER_PK_VARCHAR_500.sql |
31.08秒 |
MySQL恢复 |
||
自增ID |
time mysql -utim -ptimgood -h192.168.121.63 test < UC_USER_500.sql |
7m36.601s |
UUID |
time mysql -utim -ptimgood -h192.168.121.63 test < UC_USER_PK_VARCHAR_500.sql |
9m42.472s |
3 、 500W 总结
在500W记录表的测试下:
(1) 普通单条或者20条左右的记录检索,uuid为主键的相差不大几乎效率相同;
(2) 但是范围查询特别是上百成千条的记录查询,自增id的效率要大于uuid;
(3) 在范围查询做统计汇总的时候,自增id的效率要大于uuid;
(4) 在存储上面,自增id所占的存储空间是uuid的1/2;
(5) 在备份恢复上,自增ID主键稍微优于UUID。
4 、 1000W 数据测试
4.1 录入 1000W 数据记录,看存储空间
# 自增 id 为主键的表
mysql> use test;
Database changed
mysql> select count(1) from UC_USER_1;
+----------+
| count(1) |
+----------+
| 10698102 |
+----------+
1 row in set (27.42 sec)
# uuid 为主键的表
mysql> select count(1) from UC_USER_PK_VARCHAR_1;
+----------+
| count(1) |
+----------+
| 10698102 |
+----------+
1 row in set (0.00 sec)
mysql>
占据的空间容量来看,自增ID比UUID小一半左右:
主键类型 |
数据文件大小 |
占据容量 |
自增ID |
-rw-rw---- 1 mysql mysql 4.2G Aug 20 23:08 UC_USER_1.ibd |
4.2 G |
UUID |
-rw-rw---- 1 mysql mysql 8.8G Aug 20 18:20 UC_USER_PK_VARCHAR_1.ibd |
8.8 G |
4.2 单个数据走索引查询,自增 id 和 uuid 效率比是: (2~3):1
主键类型 |
SQL语句 |
执行时间 (秒) |
单条记录查询 |
||
自增ID |
SELECT SQL_NO_CACHE t.* FROM test.`UC_USER_1` t WHERE t.`MOBILE` ='14782121512'; |
0.069 |
UUID |
SELECT SQL_NO_CACHE t.* FROM test.`UC_USER_PK_VARCHAR_1` t WHERE t.`MOBILE` ='14782121512'; |
0.274 |
小范围查询 |
||
自增ID |
SELECT SQL_NO_CACHE t.* FROM test.`UC_USER_1` t WHERE t.`MOBILE` IN( '14782121512','13761460105'); |
0.050 |
UUID |
SELECT SQL_NO_CACHE t.* FROM test.`UC_USER_PK_VARCHAR_1` t WHERE t.`MOBILE` IN('14782121512','13761460105'); |
0.151 |
根据日期查询 |
||
自增ID |
SELECT SQL_NO_CACHE t.* FROM test.`UC_USER_1` t WHERE t.`CREATE_DATE`='2013-11-24 10:26:36' ; |
0.269 |
UUID |
SELECT SQL_NO_CACHE t.* FROM test.`UC_USER_PK_VARCHAR_1` t WHERE t.`CREATE_DATE`='2013-11-24 10:26:43' ; |
0.810 |
4.3 范围 like 查询,自增 ID 性能优于 UUID ,比值 (1.5~2) : 1
主键类型 |
SQL语句 |
执行时间 (秒) |
(1)模糊范围查询1000条数据,自增ID性能要好于UUID |
||
自增ID |
SELECT SQL_NO_CACHE t.* FROM test.`UC_USER` t WHERE t.`MOBILE` LIKE '147%' LIMIT 1000; |
2.398 |
UUID |
SELECT SQL_NO_CACHE t.* FROM test.`UC_USER_PK_VARCHAR_1` t WHERE t.`MOBILE` LIKE '147%' LIMIT 1000; |
5.872 |
(2)日期范围查询20条数据,自增ID稍微弱于UUID |
||
自增ID |
SELECT SQL_NO_CACHE t.* FROM test.`UC_USER_1` t WHERE t.`CREATE_DATE` > '2016-08-01 10:26:36' ORDER BY t.`UPDATE_DATE` DESC LIMIT 20; |
0.765 |
UUID |
SELECT SQL_NO_CACHE t.* FROM test.`UC_USER_PK_VARCHAR_1` t WHERE t.`CREATE_DATE` > '2016-08-01 10:26:36' ORDER BY t.`UPDATE_DATE` DESC LIMIT 20; |
1.090 |
(3)范围查询200条数据,自增ID性能要好于UUID |
||
自增ID |
SELECT SQL_NO_CACHE t.* FROM test.`UC_USER_1` t WHERE t.`CREATE_DATE` > '2016-07-01 10:26:36' ORDER BY t.`UPDATE_DATE` DESC LIMIT 200; |
1.569 |
UUID |
SELECT SQL_NO_CACHE t.* FROM test.`UC_USER_PK_VARCHAR_1` t WHERE t.`CREATE_DATE` > '2016-07-01 10:26:36' ORDER BY t.`UPDATE_DATE` DESC LIMIT 200; |
2.597 |
范围查询总数量,自增ID要好于UUID |
||
自增ID |
SELECT SQL_NO_CACHE COUNT(1) FROM test.`UC_USER_1` t WHERE t.`CREATE_DATE` > '2016-07-01 10:26:36' ; |
1.129 |
UUID |
SELECT SQL_NO_CACHE COUNT(1) FROM test.`UC_USER_PK_VARCHAR_1` t WHERE t.`CREATE_DATE` > '2016-07-01 10:26:36' ; |
2.302 |
4.4 写入测试,自增 ID 比 UUID 效率高,比值 (3~10) : 1
主键类型 |
SQL语句 |
执行时间 (秒) |
修改一天的记录 |
||
自增ID |
UPDATE test.`UC_USER_1` t SET t.`MOBILE_TGC`='T2' WHERE t.`CREATE_DATE` > '2016-05-03 10:26:36' AND t.`CREATE_DATE` <'2016-05-04 00:00:00' ; |
2.685 |
UUID |
UPDATE test.`UC_USER_PK_VARCHAR_1` t SET t.`MOBILE_TGC`='T2' WHERE t.`CREATE_DATE` > '2016-05-03 10:26:36' AND t.`CREATE_DATE` <'2016-05-04 00:00:00' ; |
26.521 |
录入数据 |
||
自增ID |
INSERT INTO test.`UC_USER_1`( ID, `USER_NAME`, `USER_PWD`, `BIRTHDAY`, `NAME`, `USER_ICON`, `SEX`, `NICKNAME`, `STAT`, `USER_MALL`, `LAST_LOGIN_DATE`, `LAST_LOGIN_IP`, `SRC_OPEN_USER_ID`, `EMAIL`, `MOBILE`, `IS_DEL`, `IS_EMAIL_CONFIRMED`, `IS_PHONE_CONFIRMED`, `CREATER`, `CREATE_DATE`, `UPDATE_DATE`, `PWD_INTENSITY`, `MOBILE_TGC`, `MAC`, `SOURCE`, `ACTIVATE`, `ACTIVATE_TYPE` ) SELECT NULL, CONCAT('110',`USER_NAME`,8), `USER_PWD`, `BIRTHDAY`, `NAME`, `USER_ICON`, `SEX`, `NICKNAME`, `STAT`, `USER_MALL`, `LAST_LOGIN_DATE`, `LAST_LOGIN_IP`, `SRC_OPEN_USER_ID`, `EMAIL`, CONCAT('110',TRIM(`MOBILE`)), `IS_DEL`, `IS_EMAIL_CONFIRMED`, `IS_PHONE_CONFIRMED`, `CREATER`, `CREATE_DATE`, `UPDATE_DATE`, `PWD_INTENSITY`, `MOBILE_TGC`, `MAC`, `SOURCE`, `ACTIVATE`, `ACTIVATE_TYPE` FROM `test`.`UC_USER_1` LIMIT 100; |
0.534 |
UUID |
INSERT INTO test.`UC_USER_PK_VARCHAR_1`( ID, `USER_NAME`, `USER_PWD`, `BIRTHDAY`, `NAME`, `USER_ICON`, `SEX`, `NICKNAME`, `STAT`, `USER_MALL`, `LAST_LOGIN_DATE`, `LAST_LOGIN_IP`, `SRC_OPEN_USER_ID`, `EMAIL`, `MOBILE`, `IS_DEL`, `IS_EMAIL_CONFIRMED`, `IS_PHONE_CONFIRMED`, `CREATER`, `CREATE_DATE`, `UPDATE_DATE`, `PWD_INTENSITY`, `MOBILE_TGC`, `MAC`, `SOURCE`, `ACTIVATE`, `ACTIVATE_TYPE` ) SELECT UUID(), CONCAT('110',`USER_NAME`,8), `USER_PWD`, `BIRTHDAY`, `NAME`, `USER_ICON`, `SEX`, `NICKNAME`, `STAT`, `USER_MALL`, `LAST_LOGIN_DATE`, `LAST_LOGIN_IP`, `SRC_OPEN_USER_ID`, `EMAIL`, CONCAT('110',TRIM(`MOBILE`)), `IS_DEL`, `IS_EMAIL_CONFIRMED`, `IS_PHONE_CONFIRMED`, `CREATER`, `CREATE_DATE`, `UPDATE_DATE`, `PWD_INTENSITY`, `MOBILE_TGC`, `MAC`, `SOURCE`, `ACTIVATE`, `ACTIVATE_TYPE` FROM `test`.`UC_USER_1` LIMIT 100; |
1.716 |
4.5 、备份和恢复,自增 ID 性能优于 UUID
主键类型 |
SQL语句 |
执行时间 (秒) |
Mysqldump备份 |
||
自增ID |
time mysqldump -utim -ptimgood -h192.168.121.63 test UC_USER_1> UC_USER_1.sql |
0m50.548s |
UUID |
time mysqldump -utim -ptimgood -h192.168.121.63 test UC_USER_PK_VARCHAR_1> UC_USER_PK_VARCHAR_1.sql |
0m58.590s |
MySQL恢复 |
||
自增ID |
time mysql -utim -ptimgood -h192.168.121.63 test < UC_USER_1.sql |
17m30.822s |
UUID |
time mysql -utim -ptimgood -h192.168.121.63 test < UC_USER_PK_VARCHAR_1.sql |
23m6.360s |
5 、 1000W 总结
在1000W记录表的测试下:
(1)普通单条或者20条左右的记录检索,自增主键效率是uuid主键的2到3倍;
(2)但是范围查询特别是上百成千条的记录查询,自增id的效率要大于uuid;
(3)在范围查询做统计汇总的时候,自增id主键的效率是uuid主键1.5到2倍;
(4)在存储上面,自增id所占的存储空间是uuid的1/2;
(5)在写入上面,自增ID主键的效率是UUID主键的3到10倍,相差比较明显,特别是update小范围之内的数据上面。
(6)在备份恢复上,自增ID主键稍微优于UUID。
6 、 MySQL 分布式架构的取舍
分布式架构,意味着需要多个实例中保持一个表的主键的唯一性。这个时候普通的单表自增ID主键就不太合适,因为多个mysql实例上会遇到主键全局唯一性问题。
6.1 、自增 ID 主键 + 步长,适合中等规模的分布式场景
在每个集群节点组的master上面,设置(auto_increment_increment),让目前每个集群的起始点错开 1,步长选择大于将来基本不可能达到的切分集群数,达到将 ID 相对分段的效果来满足全局唯一的效果。
优点是:实现简单,后期维护简单,对应用透明。
缺点是:第一次设置相对较为复杂,因为要针对未来业务的发展而计算好足够的步长 ;
规划:
比如计划总共N个节点组,那么第i个节点组的my.cnf的配置为:
auto_increment_offset i
auto_increment_increment N
假如规划48个节点组,N为48,现在配置第8个节点组,这个i为8,第8个节点组的my.cnf里面的配置为:
auto_increment_offset 8
auto_increment_increment 48
6.2 、 UUID ,适合小规模的分布式环境
对于InnoDB这种聚集主键类型的引擎来说,数据会按照主键进行排序,由于UUID的无序性,InnoDB会产生巨大的IO压力,而且由于索引和数据存储在一起,字符串做主键会造成存储空间增大一倍。
在存储和检索的时候,innodb会对主键进行物理排序,这对auto_increment_int是个好消息,因为后一次插入的主键位置总是在最后。但是对uuid来说,这却是个坏消息,因为uuid是杂乱无章的,每次插入的主键位置是不确定的,可能在开头,也可能在中间,在进行主键物理 排序 的时候,势必会造成大量的 IO操作影响效率,在数据量不停增长的时候,特别是数据量上了千万记录的时候,读写性能下降的非常厉害。
优点:搭建比较简单,不需要为主键唯一性的处理。
缺点:占用两倍的存储空间(在云上光存储一块就要多花 2 倍的钱),后期读写性能下降厉害。
6.3 、雪花算法自造全局自增 ID ,适合大数据环境的分布式场景
由twitter公布的开源的分布式id算法snowflake(Java版本)
IdWorker.java:
package com.demo.elk;
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;
public class IdWorker {
protected static final Logger LOG = LoggerFactory.getLogger(IdWorker.class);
private long workerId;
private long datacenterId;
private long sequence = 0L;
private long twepoch = 1288834974657L;
private long workerIdBits = 5L;
private long datacenterIdBits = 5L;
private long maxWorkerId = -1L ^ (-1L << workerIdBits);
private long maxDatacenterId = -1L ^ (-1L << datacenterIdBits);
private long sequenceBits = 12L;
private long workerIdShift = sequenceBits;
private long datacenterIdShift = sequenceBits + workerIdBits;
private long timestampLeftShift = sequenceBits + workerIdBits + datacenterIdBits;
private long sequenceMask = -1L ^ (-1L << sequenceBits);
private long lastTimestamp = -1L;
public IdWorker(long workerId, long datacenterId) {
// sanity check for workerId
if (workerId > maxWorkerId || workerId < 0) {
throw new IllegalArgumentException(String.format("worker Id can't be greater than %d or less than 0", maxWorkerId));
}
if (datacenterId > maxDatacenterId || datacenterId < 0) {
throw new IllegalArgumentException(String.format("datacenter Id can't be greater than %d or less than 0", maxDatacenterId));
}
this.workerId = workerId;
this.datacenterId = datacenterId;
LOG.info(String.format("worker starting. timestamp left shift %d, datacenter id bits %d, worker id bits %d, sequence bits %d, workerid %d", timestampLeftShift, datacenterIdBits, workerIdBits, sequenceBits, workerId));
}
public synchronized long nextId() {
long timestamp = timeGen();
if (timestamp < lastTimestamp) {
LOG.error(String.format("clock is moving backwards. Rejecting requests until %d.", lastTimestamp));
throw new RuntimeException(String.format("Clock moved backwards. Refusing to generate id for %d milliseconds", lastTimestamp - timestamp));
}
if (lastTimestamp == timestamp) {
sequence = (sequence + 1) & sequenceMask;
if (sequence == 0) {
timestamp = tilNextMillis(lastTimestamp);
}
} else {
sequence = 0L;
}
lastTimestamp = timestamp;
return ((timestamp - twepoch) << timestampLeftShift) | (datacenterId << datacenterIdShift) | (workerId << workerIdShift) | sequence;
}
protected long tilNextMillis(long lastTimestamp) {
long timestamp = timeGen();
while (timestamp <= lastTimestamp) {
timestamp = timeGen();
}
return timestamp;
}
protected long timeGen() {
return System.currentTimeMillis();
}
}
测试生成ID的测试类,IdWorkerTest.java:
package com.demo.elk;
import java.util.HashSet;
import java.util.Set;
public class IdWorkerTest {
static class IdWorkThread implements Runnable {
private Set<Long> set;
private IdWorker idWorker;
public IdWorkThread(Set<Long> set, IdWorker idWorker) {
this.set = set;
this.idWorker = idWorker;
}
public void run() {
while (true) {
long id = idWorker.nextId();
System.out.println(" real id:" + id);
if (!set.add(id)) {
System.out.println("duplicate:" + id);
}
}
}
}
public static void main(String[] args) {
Set<Long> set = new HashSet<Long>();
final IdWorker idWorker1 = new IdWorker(0, 0);
final IdWorker idWorker2 = new IdWorker(1, 0);
Thread t1 = new Thread(new IdWorkThread(set, idWorker1));
Thread t2 = new Thread(new IdWorkThread(set, idWorker2));
t1.setDaemon(true);
t2.setDaemon(true);
t1.start();
t2.start();
try {
Thread.sleep(30000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
7, 总结
( 1 )单实例或者单节点组:
经过500W、1000W的单机表测试,自增ID相对UUID来说,自增ID主键性能高于UUID,磁盘存储费用比UUID节省一半的钱。所以在单实例上或者单节点组上, 使用自增 ID 作为首选主键。
( 2 )分布式架构场景:
20个节点组下的小型规模的分布式场景,为了快速实现部署,可以采用多花存储费用、牺牲部分性能而使用UUID主键快速部署;
20到200个节点组的中等规模的分布式场景,可以采用自增ID+步长的较快速方案。
200以上节点组的大数据下的分布式场景,可以借鉴类似twitter雪花算法构造的全局自增ID作为主键。
以上就是本文的全部内容,希望本文的内容对大家的学习或者工作能带来一定的帮助,也希望大家多多支持 码农网
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William T.Vetterling、Brian P.Flannery、Saul A.Teukolsky / 胡健伟、赵志勇、薛运华 / 电子工业出版社 / 2005年01月 / 68.00
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