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浅析如何回答面试官问MySQL的自增ID用完了怎么办
2021-09-10 18:08:20

  在面试中,大家应该经历过如下场景

面试官:"用过mysql吧,你们是用自增主键还是UUID?"
你:"用的是自增主键" 面试官:"为什么是自增主键?"
你:"因为采用自增主键,数据在物理结构上是顺序存储,性能最好,blabla..."
面试官:"那自增主键达到最大值了,用完了怎么办?"
你:"what,没复习啊!!" (然后,你就可以回去等通知了!)

  今天我们就来谈一谈,这个自增主键用完了该怎么办!

一、关于自增ID

  https://mp.weixin.qq.com/s/hkYcXap1FmtuEFWsxwEDDg,这篇文章介绍了好几种自增id,每种自增 id 有各自的应用场景,在达到上限后的表现也不同:

1、 表的自增 id 达到上限后,再申请时它的值就不会改变,进而导致继续插入数据时报主键冲突的错误
2、 row_id 达到上限后,则会归 0 再重新递增,如果出现相同的 row_id,后写的数据会覆盖之前的数据
3、 Xid 只需要不在同一个 binlog 文件中出现重复值即可。虽然理论上会出现重复值,但是概率极小,可以忽略不计
4、 InnoDB 的 max_trx_id 递增值每次 MySQL 重启都会被保存起来,所以我们文章中提到的脏读的例子就是一个必现的 bug,好在留给我们的时间还很充裕
5、 thread_id 是我们使用中最常见的,而且也是处理得最好的一个自增 id 逻辑了
6、 redis外部自增,毫秒级别,理论上会出现重复值,但是概率极小,可以忽略不计
7、 其实,每种自增id都有各自的适用场景,大家在平时使用中可以根据具体场景再选择。但是要未雨绸缪,因为系统的运行时间和数据的存储,这些都是要考虑在内的,综合考虑,选择一个在系统运行期间一定不会出现重复即刻。你学会了吗?

二、自增 ID 用完怎么办

1、简单回答版  ——  int 改为 bigint

  我们先明白一点,在mysql中,Int整型的范围如下:

  我们以无符号整型为例,存储范围为0~4294967295,约43亿!我们先说一下,一旦自增id达到最大值,此时数据继续插入是会报一个主键冲突异常如下所示

//Duplicate entry '4294967295' for key 'PRIMARY'

  那解决方法也是很简单的,将Int类型改为BigInt类型,BigInt的范围如下

  就算你每秒10000条数据,跑100年,单表的数据也才 10000*24*3600*365*100=31536000000000,这数字距离BigInt的上限还差的远,因此你将自增ID设为BigInt类型,你是不用考虑自增ID达到最大值这个问题! 然而,如果你在面试中的回答如果是

你:"简单啊,把自增主键的类型改为BigInt类型就好了!"

  接下来,面试官可以问你一个更坑的问题!

面试官:"你在线上怎么修改列的数据类型的?" 你:"what!我还是回等通知吧!"

2、如何在生产环境修改列的数据类型

  目前业内在线修改表结构的方案,据我了解,一般有如下三种

(1)方式一:使用mysql5.6+提供的在线修改功能

  所谓的mysql自己提供的功能也就是mysql自己原生的语句,例如我们要修改原字段名称及类型。

mysql> ALTER TABLE table_name CHANGE old_field_name new_field_name field_type;

  那么,在mysql5.5这个版本之前,这是通过临时表拷贝的方式实现的。执行ALTER语句后,会新建一个带有新结构的临时表,将原表数据全部拷贝到临 时表,然后Rename,完成创建操作。这个方式过程中,原表是可读的,不可写。但是会消耗一倍的存储空间。 在5.6+开始,mysql支持在线修改数据库表,在修改表的过程中,对绝大部分操作,原表可读,也可以写。

  那么,对于修改列的数据类型这种操作,原表还能写么?官网mysql8.0版本的一张图

  我们可以看到:如图所示,change the column data type 对于修改数据类型这种操作,是不支持并发的DML操作!也就是说,如果你直接使用ALTER这样的语句在线修改表数据结构,会导致这张表无法进行更新类操作(DELETEUPDATEDELETE)。 因此,直接ALTER是不行滴!

  那我们只能用方式二或者方式三。

(2)方式二:借助第三方工具

  业内有一些第三方工具可以支持在线修改表结构,使用这些第三发工具,能够让你在执行ALTER操作的时候,表不会阻塞!

  比较出名的有两个:1、pt-online-schema-change,简称 pt-osc;2、GitHub正式宣布以开源的方式发布的工具,名为 gh-ost

  以pt-osc为例,它的原理如下:

  • 1、创建一个新的表,表结构为修改后的数据表,用于从源数据表向新表中导入数据。
  • 2、创建触发器,用于记录从拷贝数据开始之后,对源数据表继续进行数据修改的操作记录下来,用于数据拷贝结束后,执行这些操作,保证数据不会丢失。
  • 3、拷贝数据,从源数据表中拷贝数据到新表中。
  • 4、rename源数据表为old表,把新表rename为源表名,并将old表删除。
  • 5、删除触发器。

  然而这两个有意(KENG)思(B)的工具,居然也有坑!如果你的表里有触发器和外键,这两个工具是不行滴! 如果真碰上了数据库里有触发器和外键,只能硬杠了,请看方式三。

(3)方式三:改从库表结构,然后主从切换

  此法极其麻烦,需要专业水平的选手进行操作。因为我们的mysql架构一般是读写分离架构,从机是用来读的。我们直接在从库上进行表结构修改,不会阻塞从库的读操作。改完之后,进行主从切换即可。唯一需要注意的是,主从切换过程中可能会有数据丢失的情况!

3、高深版

  其实答完上面的问题后,这篇文章差不多完了。但是,还记得我在开头说的么。这是一个很有意(KENG)思(B)的问题,为什么呢?

  假设啊,你的表里的自增字段为有符号的Int类型的,也就是说,你的字段范围为-2147483648到2147483648。 一切又那么刚好,你的自增ID是从0开始的,也就是说,现在你的可以用的范围为0~2147483648。 我们明确一点,表中真实的数据ID,肯定会出现一些意外,ID不一定是连续的。

  因此,表中的真实id必然会出现断续的情况。 好,那这会你的自增主键id的数据范围为0~2147483648,也就是单表21亿条数据!考虑id会出现断续,真实数据顶多18亿条吧。 老哥,都单表18亿条了,还不分库分表?

  你一旦分库分表了,就不能依赖于每个表的自增ID来全局唯一标识这些数据了。此时,我们就需要提供一 个全局唯一的ID号生成策略来支持分库分表的环境

  所以,你需要关注的文章是《分库分表后如何上线部署》

  因此在实际中,你根本等不到自增主键用完到情形! 所以,专业版回答如下

面试官:"那自增主键达到最大值了,用完了怎么办?"
你:"这问题没遇到过,因为自增主键一般用int类型,一般达不到最大值,我们就分库分表了,所以不曾遇见过!"

原文链接:https://zhuanlan.zhihu.com/p/61690701

本文摘自 :https://www.cnblogs.com/

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