一 前言

       提出這個(gè)問題，是因?yàn)樵诠ぷ髦邪l(fā)現(xiàn) mysql 中的 user 表的 id 默認(rèn)是自增的，但是數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)的結(jié)果卻不是連續(xù)的。

       user 表結(jié)構(gòu)：

CREATE TABLE `user` ( 
	`id` bigint(20) unsigned NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '遞增id', 
	`name` varchar(20),
	`create_time` datetime DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '創(chuàng)建時(shí)間', 
	`update_time` datetime DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '更新時(shí)間', 
	PRIMARY KEY (`id`),UNIQUE KEY `idx_name` (`name`)) 
ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=1 DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COMMENT='user表'

       user 表存儲(chǔ)：

二 自增值存儲(chǔ)說明

1.1  MyISAM 引擎的自增值保存在數(shù)據(jù)文件中。

1.2  InnoDB 引擎的自增值，其實(shí)是保存在了內(nèi)存里，并且到了 MySQL 8.0 版本后，才有了“自增值持久化”的能力，也就是才實(shí)現(xiàn)了“如果發(fā)生重啟，表的自增值可以恢復(fù)為 MySQL 重啟前的值”，具體情況是：

• 在 MySQL 5.7 及之前的版本，自增值保存在內(nèi)存里。每次重啟后，第一次打開表的時(shí)候，都會(huì)去找自增值的最大值 max(id)，然后將 max(id) + 1 作為這個(gè)表當(dāng)前的自增值。
• 在 MySQL 8.0 版本，將自增值的變更記錄在了 redo log 中，重啟的時(shí)候依靠 redo log 恢復(fù)重啟之前的值。

三 自增值修改機(jī)制

     在 MySQL 里面，如果字段 id 被定義為 AUTO_INCREMENT，在插入一行數(shù)據(jù)的時(shí)候，自增值的行為如下：

• 如果插入數(shù)據(jù)時(shí) id 字段指定為 0、null 或未指定值，那么就把這個(gè)表當(dāng)前的 AUTO_INCREMENT 值填到自增字段；
• 如果插入數(shù)據(jù)時(shí) id 字段指定了具體的值，就直接使用語(yǔ)句里指定的值。

     根據(jù)要插入的值和當(dāng)前自增值的大小關(guān)系，自增值的變更結(jié)果也會(huì)有所不同。假設(shè)，某次要插入的值是 X，當(dāng)前的自增值是 Y。

• 如果 X<Y，那么這個(gè)表的自增值不變；
• 如果 X≥Y，就需要把當(dāng)前自增值修改為新的自增值。

     新的自增值生成算法是：從 auto_increment_offset 開始，以 auto_increment_increment 為步長(zhǎng)，持續(xù)疊加，直到找到第一個(gè)大于 X 的值，作為新的自增值。其中，auto_increment_offset 和 auto_increment_increment 是兩個(gè)系統(tǒng)參數(shù)，分別用來(lái)表示自增的初始值和步長(zhǎng)，默認(rèn)值都是 1。

四 自增值修改時(shí)機(jī)

insert into user values(null, '張三'); 

  1 當(dāng)執(zhí)行上述 SQL 時(shí)，執(zhí)行器調(diào)用 InnoDB 引擎接口寫入一行，傳入的這一行的值是 (0,"張三")；

  2 InnoDB 發(fā)現(xiàn) SQL 沒有指定自增 id 的值，獲取 user 表當(dāng)前的自增值 2；

  3 將傳入的行的值改成 (2,"張三");

  4 將表的自增值改成 3；

  5 繼續(xù)執(zhí)行插入數(shù)據(jù)操作。

五 導(dǎo)致自增值不連續(xù)的原因

5.1 唯一鍵沖突

       假設(shè)執(zhí)行 SQL 的時(shí)候 user 表 id = 10，此時(shí)在內(nèi)存中的自增 id 為11，此時(shí)發(fā)生唯一鍵沖突寫庫(kù)失敗，則 user 表沒有 id = 10 這條記錄，之后 id 從11開始寫入，因此 id 是不連續(xù)的。

5.2 事務(wù)回滾

       假設(shè)同時(shí)需要對(duì) user、staff 表進(jìn)行寫庫(kù)操作，執(zhí)行 SQL 的時(shí)候 user 表 id = 10，此時(shí)在內(nèi)存中的自增 id 為11；staff 表 id = 20，此時(shí)內(nèi)存中的自增 id 為21，一旦事務(wù)執(zhí)行失敗，事務(wù)回滾，寫庫(kù)失敗，則 user 表沒有 id = 10 這條記錄，staff 表沒有 id = 20 這條記錄，user 表從11開始寫入，staff 表從21開始寫入，如此產(chǎn)生 id 不連續(xù)的現(xiàn)象。

5.3 批量寫庫(kù)操作

       對(duì)于批量插入數(shù)據(jù)的語(yǔ)句，MySQL 有一個(gè)批量申請(qǐng)自增 id 的策略：

       1. 語(yǔ)句執(zhí)行過程中，第一次申請(qǐng)自增 id，會(huì)分配 1 個(gè)；

       2. 1 個(gè)用完以后，這個(gè)語(yǔ)句第二次申請(qǐng)自增 id，會(huì)分配 2 個(gè)；

       3. 2 個(gè)用完以后，還是這個(gè)語(yǔ)句，第三次申請(qǐng)自增 id，會(huì)分配 4 個(gè)；

       依此類推，同一個(gè)語(yǔ)句去申請(qǐng)自增 id，每次申請(qǐng)到的自增 id 個(gè)數(shù)都是上一次的兩倍。

       假設(shè)批量往 user 表中寫入四條記錄，則這四條記錄將分為三次申請(qǐng)id，

       第一次分配到 id = 1，第二次分配到 id = 2、3 ，第三次分配到 id = 4、5、6、7，當(dāng)批量寫入四條記錄之后，id = 1、2、3、4將會(huì)入庫(kù)，但是 id = 5、6、7就被廢棄了，下一個(gè) id 從8開始。

六 參考文檔 

https://time.geekbang.org/column/intro/139 

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