mysql uuid和long 做主键 性能测试

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.ibd2.5 G

UUID-rw-rw---- 1 mysql mysql 5.4G Aug 15 15:11 UC_USER_PK_VARCHAR_1.ibd5.4 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IDSELECT SQL_NO_CACHE t.* FROM test.`UC_USER` t WHERE t.`MOBILE` ='14782121512';0.118


UUIDSELECT SQL_NO_CACHE t.* FROM test.`UC_USER_PK_VARCHAR_1` t WHERE t.`MOBILE` ='14782121512';0.117


自增IDSELECT SQL_NO_CACHE t.* FROM test.`UC_USER` t WHERE t.`MOBILE` IN( '14782121512','13761460105');0.049

UUIDSELECT SQL_NO_CACHE t.* FROM test.`UC_USER_PK_VARCHAR_1` t WHERE t.`MOBILE` IN('14782121512','13761460105');0.040


自增IDSELECT SQL_NO_CACHE t.* FROM test.`UC_USER` t WHERE t.`CREATE_DATE`='2013-11-24 10:26:36' ;0.139

UUIDSELECT 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IDSELECT SQL_NO_CACHE t.* FROM test.`UC_USER` t WHERE t.`MOBILE` LIKE '147%' LIMIT 1000;1.784

UUIDSELECT 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IDSELECT 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

UUIDSELECT 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IDSELECT 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

UUIDSELECT 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IDSELECT SQL_NO_CACHE COUNT(1) FROM test.`UC_USER` t WHERE t.`CREATE_DATE` > '2016-07-01 10:26:36'  ;0.514

UUIDSELECT 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IDUPDATE 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  

UUIDUPDATE 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IDINSERT 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

UUIDINSERT 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IDtime mysqldump -utim -ptimgood -h192.168.121.63 test UC_USER_500> UC_USER_500.sql28.59秒

UUIDtime mysqldump -utim -ptimgood -h192.168.121.63 test UC_USER_PK_VARCHAR_500> UC_USER_PK_VARCHAR_500.sql31.08秒


MySQL恢复

自增IDtime mysql  -utim -ptimgood -h192.168.121.63  test < UC_USER_500.sql7m36.601s

UUIDtime mysql  -utim -ptimgood -h192.168.121.63  test < UC_USER_PK_VARCHAR_500.sql9m42.472s






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.ibd4.2 G

UUID-rw-rw---- 1 mysql mysql 8.8G Aug 20 18:20 UC_USER_PK_VARCHAR_1.ibd8.8 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IDSELECT SQL_NO_CACHE t.* FROM test.`UC_USER_1` t WHERE t.`MOBILE` ='14782121512';0.069

UUIDSELECT 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IDSELECT SQL_NO_CACHE t.* FROM test.`UC_USER_1` t WHERE t.`MOBILE` IN( '14782121512','13761460105');0.050

UUIDSELECT 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IDSELECT SQL_NO_CACHE t.* FROM test.`UC_USER_1` t WHERE t.`CREATE_DATE`='2013-11-24 10:26:36' ;0.269

UUIDSELECT 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IDSELECT SQL_NO_CACHE t.* FROM test.`UC_USER` t WHERE t.`MOBILE` LIKE '147%' LIMIT 1000;2.398

UUIDSELECT 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IDSELECT 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

UUIDSELECT 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IDSELECT 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

UUIDSELECT 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IDSELECT SQL_NO_CACHE COUNT(1) FROM test.`UC_USER_1` t WHERE t.`CREATE_DATE` > '2016-07-01 10:26:36'  ;1.129

UUIDSELECT 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IDUPDATE 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

UUIDUPDATE 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IDINSERT 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

UUIDINSERT 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IDtime mysqldump -utim -ptimgood -h192.168.121.63 test UC_USER_1> UC_USER_1.sql0m50.548s

UUIDtime mysqldump -utim -ptimgood -h192.168.121.63 test UC_USER_PK_VARCHAR_1> UC_USER_PK_VARCHAR_1.sql0m58.590s


MySQL恢复

自增IDtime mysql -utim -ptimgood -h192.168.121.63 test < UC_USER_1.sql17m30.822s

UUIDtime mysql -utim -ptimgood -h192.168.121.63 test < UC_USER_PK_VARCHAR_1.sql23m6.360s





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。

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