MySQL使用自增ID主键和UUID作为主键的优劣
目录
-
-
- 一、准备表&数据
- 二、500w级数据测试
-
- 2.1 录入500W数据，自增ID节省一半磁盘空间
- 2.2 单个数据走索引查询，自增id和uuid相差不大
- 2.3 范围like查询，自增ID性能优于UUID
- 2.4 写入测试，自增ID是UUID的4倍
- 2.5、备份和恢复，自增ID性能优于UUID
- 500W总结
- 1000W总结
- 自增ID主键+步长，适合中等规模的分布式场景
- UUID，适合小规模的分布式环境
-
一、准备表&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';
二、500w级数据测试
# 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)
# 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)
2.1 录入500W数据，自增ID节省一半磁盘空间
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 | 2.5G |
| UUID | -rw-rw---- 1 mysql mysql 5.4G Aug 15 15:11 UC_USER_PK_VARCHAR_1.ibd | 5.4G |
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 | 执行时间(s) |
|---|---|---|
| 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 | 执行时间(s) |
|---|---|---|
| （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 |
| （4）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 |
2.4 写入测试，自增ID是UUID的4倍
| 主键类型 | SQL | 执行时间(s) |
|---|---|---|
| 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 |
2.5、备份和恢复，自增ID性能优于UUID
| 主键类型 | SQL | 执行时间(s) |
|---|---|---|
| Mysqldump备份 | ||
| 自增ID | time mysqldump -utim -ptimgood -h192.168.121.63 test UC_USER_500> UC_USER_500.sql | 28.59 |
| UUID | time mysqldump -utim -ptimgood -h192.168.121.63 test UC_USER_PK_VARCHAR_500> UC_USER_PK_VARCHAR_500.sql | 31.08 |
| MYSQL恢复 | ||
| 自增ID | time mysql -utim -ptimgood -h192.168.121.63 test < UC_USER_500.sql | 7m36 |
| UUID | time mysql -utim -ptimgood -h192.168.121.63 test < UC_USER_PK_VARCHAR_500.sql | 9m42 |
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。
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。
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;
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。