AUTO_INCREMENT初始值和步長相關(guān)操作

查看mysql的遞增初始值和步長

SHOW VARIABLES LIKE 'auto_inc%'; 

查看表的當前遞增值和步長

 SELECT auto_increment FROM information_schema.tables where table_schema='test' and table_name='id_lock';

mysql只能對mysql實例級別修改，不能對表修改

SET @@auto_increment_increment=3; -- 將自增長步長設(shè)置為3
SET @@auto_increment_offset=4; -- 將自增長開始值設(shè)置為4

mysql中AUTO_INCREMENT的主鍵字段在什么時候會觸發(fā)遞增？

在執(zhí)行insert語句之后，而不是在insert語句所在事務(wù)提交之后。這樣可以提高主鍵生成在并發(fā)下的性能。我們可以做個實驗了驗證。

事務(wù)A

mysql> set @@autocommit =1;  step1
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec) 
mysql> INSERT INTO `test`.`id_lock`(`id`) VALUES (NULL); step2
Query OK, 1 row affected (0.13 sec)
mysql> INSERT INTO `test`.`id_lock`(`id`) VALUES (NULL); step6
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
mysql> select * from id_lock; step7
+----+
| id |
+----+
|  1 |
|  3 |
+----+
2 rows in set (0.03 sec)

mysql> 

事務(wù)B

mysql> set @@autocommit = 1; step3
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
mysql> INSERT INTO `test`.`id_lock`(`id`) VALUES (NULL); step4
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
mysql> select * from id_lock; step5
+----+
| id |
+----+
|  2 |
+----+
1 row in set (0.03 sec)

mysql> 

可以看到，事務(wù)A和B都沒有commit ，它們的自增當前值互相受影響。有點像RU讀未提交的隔離級別下出現(xiàn)的"臟讀"。然而這里允許讀到已經(jīng)其它事務(wù)未提交的自增當前值。這樣做是為了性能考慮。所以若有些insert被回滾沒有生效，就會導(dǎo)致記錄不是連續(xù)的，中間有個別空缺不連續(xù)。

自增主鍵存在的性能問題

對于高并發(fā)工作負載，在InnoDB中按主鍵順序插入可能會造成明顯的爭用。

1、主鍵上界（自增的當前值）會成為”熱點”，因為所有的插入都發(fā)生在這里，所以并發(fā)插入可能導(dǎo)致間隙鎖競爭。
2、另一個熱點可能是AUTO_INCREMENT鎖機制：如果遇到這個問題，則可能需要考慮重新設(shè)計表或者應(yīng)用，或者更改innodb_autoinc_lock_mode配置。

AUTO-INC Locking機制

自增長在數(shù)據(jù)庫中是非常常見的一種屬性，也是很多DBA或開發(fā)人員首選的主鍵方式。在InnoDB存儲引擎的內(nèi)存結(jié)構(gòu)中，對每個含有自增長值的表都有一個自增長計數(shù)器。當對含有自增長的計數(shù)器的表進行插入操作時，這個計數(shù)器會被初始化，執(zhí)行如下的語句來得到計數(shù)器的值：

select max(auto_inc_col) from t for update;

插入操作會依據(jù)這個自增長的計數(shù)器值加1賦予自增長列。這個實現(xiàn)方式稱為AUTO-INC Locking。這種鎖其實是采用一種特殊的表鎖機制，為了提高插入的性能，鎖不是在一個事務(wù)完成后才釋放，而是在完成對自增長值插入的SQL語句后立即釋放。（這個結(jié)論上文已經(jīng)做了驗證）

雖然AUTO-INC Locking從一定程度上提高了并發(fā)插入的效率，但還是存在一些性能上的問題，優(yōu)化還遠遠不夠。

1、首先，對于有自增長值的列的并發(fā)插入性能較差，事務(wù)必須等待前一個插入的完成，雖然不用等待事務(wù)的完成。
2、其次，對于INSERT….SELECT的大數(shù)據(jù)的插入會影響插入的性能，因為另一個事務(wù)中的插入會被阻塞。

mutex互斥量機制

從MySQL 5.1.22版本開始，InnoDB存儲引擎中提供了一種輕量級互斥量的自增長實現(xiàn)機制，這種機制大大提高了自增長值插入的性能。并且從該版本開始，InnoDB存儲引擎提供了一個參數(shù)innodb_autoinc_lock_mode來控制自增長的模式，該參數(shù)的默認值為1。在繼續(xù)討論新的自增長實現(xiàn)方式之前，需要對自增長的插入進行分類。插入操作可以根據(jù)是否能確定得到插入行數(shù) 分為下面四個類別：

1、insert-like：指所有的插入語句，如INSERT、REPLACE、INSERT…SELECT，REPLACE…SELECT、LOAD DATA等。
2、simple inserts：指能在插入前就確定插入行數(shù)的語句，這些語句包括INSERT、REPLACE等。需要注意的是：simple inserts不包含INSERT…ON DUPLICATE KEY UPDATE、INSERT IGNORE這類SQL語句。
3、bulk inserts：指在插入前不能確定得到插入行數(shù)的語句，如INSERT…SELECT，REPLACE…SELECT，LOAD DATA、INSERT IGNORE。
4、mixed-mode inserts：混合的，指插入中有一部分的值是自增長的，有一部分是確定的主鍵值（不會觸發(fā)自鎮(zhèn)長）。如INSERT INTO t1(c1,c2) VALUES(1,’a’),(2,’a’),(null,’a’)；也可以是指INSERT…ON DUPLICATE KEY UPDATE這類SQL語句。

innodb_autoinc_lock_mode參數(shù)

接下來分析參數(shù)innodb_autoinc_lock_mode以及各個設(shè)置下對自增長的影響，其總共有三個有效值可供設(shè)定，即0、1、2，具體說明如下：

0, traditional
1, consecutive
2, interleaved

0：這是MySQL 5.1.22版本之前自增長的實現(xiàn)方式，即通過表鎖的AUTO-INC Locking方式，因為有了新的自增長實現(xiàn)方式，0這個選項不應(yīng)該是新版用戶的首選了。

①、這種模式下，所有的insert語句在開始時都會獲得一個表鎖AUTO-INC Locking。該鎖會一直持有到insert語句執(zhí)行結(jié)束才會被釋放。
②、對于一條insert插入多個行記錄的語句，他保證了同一條語句插入的行記錄的自增ID是連續(xù)的。
③、這個鎖并不是事務(wù)級別的鎖。在這種模式下，主從復(fù)制時，基于語句復(fù)制模式下，主和從的同一張表的同一個行記錄的自增ID是一樣的。這種模式下，表的并發(fā)性最低。（性能最差，但主從下不會導(dǎo)致id不一致）

1：這是該參數(shù)的默認值，對于”simple inserts”，該值會用互斥量（mutex）去對內(nèi)存中的計數(shù)器進行累加的操作。

①、這種模式下，insert語句在開始時會獲得一個表鎖AUTO-INC Locking, simple insert在獲取到需要增加的ID的量后，autoinc_lock就會被釋放,不必等到語句執(zhí)行結(jié)束。
②、但對于bulk insert，自增鎖會被一直持有直到語句執(zhí)行結(jié)束才會被釋放。
③、這種模式仍然保證了同一條語句插入的行記錄的自增ID是連續(xù)的。這種模式下的主從復(fù)制表現(xiàn)跟traditional模式下一樣，也不會導(dǎo)致主從id不一致，但是性能會有所提高。
④、需要注意的是，如果已經(jīng)使用AUTO-INC Locing方式去產(chǎn)生自增長的值，而這時需要再進行”simple inserts”的操作時，還是需要等待AUTO-INC Locking的釋放。

2：在這個模式下，對于所有的插入操作”INSERT-LIKE”自增長值的產(chǎn)生都是通過互斥量，而不是AUTO-INC Locking的方式。不管什么情況都使用輕量級互斥的鎖。

①、顯然，innodb_autoinc_lock_mode=2 是性能最高的方式。然而，這會帶來一定的問題。
②、因為并發(fā)插入的存在，在每次插入時，自增長的值可能不是連續(xù)的。
③、此外，最重要的是，基于Statement的主從復(fù)制會出現(xiàn)問題。因此，使用這個模式，任何時候都應(yīng)該使用Row方式。這樣才能保證最大的并發(fā)性能及主從數(shù)據(jù)的一致。
（innodb_autoinc_lock_mode=2 性能最好，代價是自增值可能不連續(xù)。而且會讓基于Statement的主從復(fù)制出現(xiàn)id不一致問題，此時需使用Row的方式）

SHOW VARIABLES LIKE 'innodb_autoinc_lock_mode'
[mysqld]
innodb_autoinc_lock_mode = 2

總結(jié)

1、innodb row復(fù)制時，可將innodb_autoinc_lock_mode設(shè)置為2，這時可在所有insert情況下表獲得最大并發(fā)度。
2、innodb statement復(fù)制時，可將innodb_autoinc_lock_mode設(shè)置為1，保證復(fù)制安全的同時，獲得簡單insert語句的最大并發(fā)度。
3、myisam引擎情況下，無論什么樣自增id鎖都是表級鎖，設(shè)置innodb_autoinc_lock_mode參數(shù)無效。

4、mysql 5.7默認AUTO_INCREMENT為1，我們將之設(shè)置為2可以提高性能。當然mysql8中已經(jīng)默認是2了