MySQL中id自增面试题讨论

前几天偶然看到大家在讨论一道面试题，而且答案也不够统一，我感觉蛮有意思，在此就做一个解读，整个过程中确实会有几处反转。

 

 我们先来看下题目：

一张表，里面有ID自增主键，当insert了17条记录之后，删除了第15,16,17条记录，再把MySQL重启，再Insert一条记录，这条记录的ID是18还是15.

 

和后面的一些题目整体来看，难度不大，都是一些看起来很基础的问题，但是这道题目引起了我的注意，因为这道题目的背景过于开放，所以答案也是不固定的，而这也是我们在技术学习中需要保持的严谨态度。

 

首先这道题整体来看，想表达的是对于MySQL中自增列的理解。

按照我们常规理解的逻辑，ID自增，应该是18，按照这个逻辑怎么都不应该是15吧？

 

但是这个答案对吗？显然不是，我们进入第一轮反转。

 

 

确实，对于自增列的问题，这个是MySQL里面饱受诟病的老问题了。如果节点重启，会从数据列中按照max(id)+1的方式来处理，在多环境历史数据归档的情况下，如果主库重启，很可能会出现数据不一致的情况，记得在MySQL bug中很多人留言，说十多年前的老问题了，怎么还不解决。

而在OpenWorld上面Percona CEO Peter也再次提到了这个问题。

 

我认真查了一下这个bug的历史，巧合的是，这个问题是Peter在十几年前提出的，时光荏苒，一直没有修复。

好的，按照MySQL bug的思路来理解，答案应该是15了。

 

但是这个答案对吗？显然不是，我们进入第二轮反转。

 

这个题目的背景是不够清晰的，这个表的存储引擎没有说是InnoDB还是MyISAM,所以存在不确定性，这么说的意义在于，自增列的信息在MyISAM和InnoDB中的维护逻辑是不大一样的，在MyISAM中是存储持久化在文件中的，当数据库重启之后，是可以通过持久化的信息持续对ID进行自增的，而InnoDB的自增列信息既不在.frm文件，也不在.ibd文件中，所以在此启动的时候会按照max(id)+1的算法进行修复。

所以如果是MyISAM,则答案应该是18，而如果是InnoDB，则答案是15.

 

我们可以综合对比，用一个小的测试来模拟复现，我们选择的是MySQL 5.7环境。

 

为了对比明显，我们创建两张表test_innodb和test_myisam，分别对应InnoDB和MyISAM存储引擎，来做同样的操作，看看重启后的差异情况。

 

>>create table test_innodb(id int primary key auto_increment,name varchar(30)) engine=innodb;    
>>create table test_myisam(id int primary key auto_increment,name varchar(30)) engine=myisam;
插入几行数据，查看数据

 

>>insert into test_innodb(name) values('aa'),('bb'),('cc');    
Query OK, 3 rows affected (0.00 sec)    
Records: 3  Duplicates: 0  Warnings: 0    
 
    
>>insert into test_myisam(name) values('aa'),('bb'),('cc');          
Query OK, 3 rows affected (0.00 sec)    
Records: 3  Duplicates: 0  Warnings: 0
 

>>select *from test_innodb;    
+----+------+    
| id | name |    
+----+------+    
|  1 | aa   |    
| 2| bb   |    
|  3 | cc   |    
+----+------+    
3 rows in set (0.00 sec)    
 
    
>>select *from test_myisam;    
+----+------+    
| id | name |    
+----+------+    
|  1 | aa   |    
| 2| bb   |    
|  3 | cc   |    
+----+------+    
3 rows in set (0.00 sec)
 

>>insert into test_innodb(id,name) values(5,'ee');    
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)    
 
    
>>insert into test_myisam(id,name) values(5,'ee');           
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
 

此时查看test_innodb自增列已经开始增长，值为6.

>>show create table test_innodb\G    
 CREATE TABLE `test_innodb` (    
  `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,    
  `name` varchar(30) DEFAULT NULL,    
  PRIMARY KEY (`id`)    
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=6 DEFAULT CHARSET=utf8    
1 row in set (0.00 sec)
 

删除id=5的记录

>>delete from test_innodb where id=5;    
Query OK, 1 row affected (0.01 sec)
删除记录之后，自增列还是保持不变。

>>show create table test_innodb\G        
CREATE TABLE `test_innodb` (    
  `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,    
  `name` varchar(30) DEFAULT NULL,    
  PRIMARY KEY (`id`)    
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=6 DEFAULT CHARSET=utf8    
1 row in set (0.00 sec)
同理test_myisam也做同样的测试，结果是完全一样的，在此略过日志。

>>shutdown;    
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
 

重启数据库

#mysqld_safe --defaults-file=/data/mysql_5723/my.cnf &
此时查看test_innodb和test_myisam的自增列就开始出现差异了。

MyISAM存储引擎的表test_myisam的自增列还是不变，为6.

>>show create table test_myisam\G    
 CREATE TABLE `test_myisam` (    
  `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,    
  `name` varchar(30) DEFAULT NULL,    
  PRIMARY KEY (`id`)    
) ENGINE=MyISAM AUTO_INCREMENT=6 DEFAULT CHARSET=utf8    
1 row in set (0.00 sec)
而InnoDB存储引擎的表test_innodb的自增列却变为了4

>>show create table test_innodb\G        
*************************** 1. row ***************************    
       Table: test_innodb    
Create Table: CREATE TABLE `test_innodb` (    
  `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,    
  `name` varchar(30) DEFAULT NULL,    
  PRIMARY KEY (`id`)    
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=4 DEFAULT CHARSET=utf8
 

>>insert into test_innodb(name) values('ee');    
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)    
 
    
>>insert into test_myisam(name) values('ee');          
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
可以看到两张表的id列已经分道扬镳了。

>>select *from test_innodb;                      
+----+------+    
| id | name |    
+----+------+    
|  1 | aa   |    
|  2 | bb   |    
|  3 | cc   |    
|  4 | ee   |    
+----+------+    
4 rows in set (0.00 sec)    
 
    
>>select *from test_myisam;                      
+----+------+    
| id | name |    
+----+------+    
|  1 | aa   |    
|  2 | bb   |    
|  3 | cc   |    
|  6 | ee   |    
+----+------+    
4 rows in set (0.00 sec)
小结：对于MyISAM和InnoDB的表，因为存储引擎对于自增列的实现机制不同，ID值也可能会有所不同，对于InnoDB存储引擎的表，ID是按照max(id)+1的算法来计算的。

 

但是这个答案对吗？显然不是，因为还是不够严谨，我们进入第三轮反转。

 

 

这个问题不够严谨是因为技术是逐步发展的，这个问题在MySQL 8.0中有了答案，对于InnoDB的自增列信息，如果断电之后会直接丢失，很可能造成级联从库间的数据同步出现问题，而在MySQL 8.0之后，这个信息写入了共享表空间中，所以服务重启之后，还是可以继续追溯这个自增列的ID变化情况的。 

限于篇幅，因为测试日志是很相似的，我就直接给出测试后的日志，这是在数据库重启之后的自增列情况，可以看到test_innodb和test_myisam的自增列是完全一样的。

mysql> show create table test_myisam\G    
*************************** 1. row ***************************    
       Table: test_myisam    
Create Table: CREATE TABLE `test_myisam` (    
  `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,    
  `name` varchar(30) DEFAULT NULL,    
  PRIMARY KEY (`id`)    
) ENGINE=MyISAM AUTO_INCREMENT=6 DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COLLATE=utf8mb4_0900_ai_ci    
1 row in set (0.00 sec)    
 
    
mysql> show create table test_innodb\G       
*************************** 1. row ***************************    
       Table: test_innodb    
Create Table: CREATE TABLE `test_innodb` (    
  `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,    
  `name` varchar(30) DEFAULT NULL,    
  PRIMARY KEY (`id`)    
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=6 DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COLLATE=utf8mb4_0900_ai_ci    
1 row in set (0.00 sec)
我们做一个小结：

 

在MySQL 8.0之前：

    1）如果是MyISAM表，则数据库重启后，ID值为18

    2）如果是InnoDB表，则数据库重启后，ID值为15

在MySQL 8.0开始，

    1）如果是MyISAM表，则数据库重启后，ID值为18

    2）如果是InnoDB表，则数据库重启后，ID值为18

 

此处需要补充的是，对于ID自增列，在MySQL 5.7中可以使用sys schema来进行有效监控了,可以查看视图schema_auto_increment_columns      来进行列值溢出的有效判断。 

更难能可贵的是，如果是MySQL 5.7版本以下，虽然没有sys schema特性，但是可以复用MySQL 5.7中的schema_auto_increment_columns 的视图语句，也是可以对列值溢出进行有效判断的。