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淺析如何回答面試官問MySQL的自增ID用完了怎么辦
2021-09-10 18:08:20

  在面試中,大家應該經(jīng)歷過如下場景

面試官:"用過mysql吧,你們是用自增主鍵還是UUID?"
你:"用的是自增主鍵" 面試官:"為什么是自增主鍵?"
你:"因為采用自增主鍵,數(shù)據(jù)在物理結構上是順序存儲,性能最好,blabla..."
面試官:"那自增主鍵達到最大值了,用完了怎么辦?"
你:"what,沒復習啊??!" (然后,你就可以回去等通知了!)

  今天我們就來談一談,這個自增主鍵用完了該怎么辦!

一、關于自增ID

  https://mp.weixin.qq.com/s/hkYcXap1FmtuEFWsxwEDDg,這篇文章介紹了好幾種自增id,每種自增 id 有各自的應用場景,在達到上限后的表現(xiàn)也不同:

1、?表的自增 id 達到上限后,再申請時它的值就不會改變,進而導致繼續(xù)插入數(shù)據(jù)時報主鍵沖突的錯誤
2、?row_id 達到上限后,則會歸 0 再重新遞增,如果出現(xiàn)相同的 row_id,后寫的數(shù)據(jù)會覆蓋之前的數(shù)據(jù)
3、?Xid 只需要不在同一個 binlog 文件中出現(xiàn)重復值即可。雖然理論上會出現(xiàn)重復值,但是概率極小,可以忽略不計
4、?InnoDB 的 max_trx_id 遞增值每次 MySQL 重啟都會被保存起來,所以我們文章中提到的臟讀的例子就是一個必現(xiàn)的 bug,好在留給我們的時間還很充裕
5、?thread_id 是我們使用中最常見的,而且也是處理得最好的一個自增 id 邏輯了
6、?redis外部自增,毫秒級別,理論上會出現(xiàn)重復值,但是概率極小,可以忽略不計
7、?其實,每種自增id都有各自的適用場景,大家在平時使用中可以根據(jù)具體場景再選擇。但是要未雨綢繆,因為系統(tǒng)的運行時間和數(shù)據(jù)的存儲,這些都是要考慮在內(nèi)的,綜合考慮,選擇一個在系統(tǒng)運行期間一定不會出現(xiàn)重復即刻。你學會了嗎?

二、自增 ID 用完怎么辦

1、簡單回答版? ——? int 改為 bigint

  我們先明白一點,在mysql中,Int整型的范圍如下:

  我們以無符號整型為例,存儲范圍為0~4294967295,約43億!我們先說一下,一旦自增id達到最大值,此時數(shù)據(jù)繼續(xù)插入是會報一個主鍵沖突異常如下所示

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

  那解決方法也是很簡單的,將Int類型改為BigInt類型,BigInt的范圍如下

  就算你每秒10000條數(shù)據(jù),跑100年,單表的數(shù)據(jù)也才 10000*24*3600*365*100=31536000000000,這數(shù)字距離BigInt的上限還差的遠,因此你將自增ID設為BigInt類型,你是不用考慮自增ID達到最大值這個問題! 然而,如果你在面試中的回答如果是

你:"簡單啊,把自增主鍵的類型改為BigInt類型就好了!"

  接下來,面試官可以問你一個更坑的問題!

面試官:"你在線上怎么修改列的數(shù)據(jù)類型的?" 你:"what!我還是回等通知吧!"

2、如何在生產(chǎn)環(huán)境修改列的數(shù)據(jù)類型

  目前業(yè)內(nèi)在線修改表結構的方案,據(jù)我了解,一般有如下三種

(1)方式一:使用mysql5.6+提供的在線修改功能

  所謂的mysql自己提供的功能也就是mysql自己原生的語句,例如我們要修改原字段名稱及類型。

mysql> ALTER TABLE table_name CHANGE old_field_name new_field_name field_type;

  那么,在mysql5.5這個版本之前,這是通過臨時表拷貝的方式實現(xiàn)的。執(zhí)行ALTER語句后,會新建一個帶有新結構的臨時表,將原表數(shù)據(jù)全部拷貝到臨 時表,然后Rename,完成創(chuàng)建操作。這個方式過程中,原表是可讀的,不可寫。但是會消耗一倍的存儲空間。 在5.6+開始,mysql支持在線修改數(shù)據(jù)庫表,在修改表的過程中,對絕大部分操作,原表可讀,也可以寫。

  那么,對于修改列的數(shù)據(jù)類型這種操作,原表還能寫么?官網(wǎng)mysql8.0版本的一張圖

  我們可以看到:如圖所示,change the column data type 對于修改數(shù)據(jù)類型這種操作,是不支持并發(fā)的DML操作!也就是說,如果你直接使用ALTER這樣的語句在線修改表數(shù)據(jù)結構,會導致這張表無法進行更新類操作(DELETE、UPDATE、DELETE)。 因此,直接ALTER是不行滴!

  那我們只能用方式二或者方式三。

(2)方式二:借助第三方工具

  業(yè)內(nèi)有一些第三方工具可以支持在線修改表結構,使用這些第三發(fā)工具,能夠讓你在執(zhí)行ALTER操作的時候,表不會阻塞!

  比較出名的有兩個:1、pt-online-schema-change,簡稱 pt-osc;2、GitHub正式宣布以開源的方式發(fā)布的工具,名為 gh-ost

  以pt-osc為例,它的原理如下:

  • 1、創(chuàng)建一個新的表,表結構為修改后的數(shù)據(jù)表,用于從源數(shù)據(jù)表向新表中導入數(shù)據(jù)。
  • 2、創(chuàng)建觸發(fā)器,用于記錄從拷貝數(shù)據(jù)開始之后,對源數(shù)據(jù)表繼續(xù)進行數(shù)據(jù)修改的操作記錄下來,用于數(shù)據(jù)拷貝結束后,執(zhí)行這些操作,保證數(shù)據(jù)不會丟失。
  • 3、拷貝數(shù)據(jù),從源數(shù)據(jù)表中拷貝數(shù)據(jù)到新表中。
  • 4、rename源數(shù)據(jù)表為old表,把新表rename為源表名,并將old表刪除。
  • 5、刪除觸發(fā)器。

  然而這兩個有意(KENG)思(B)的工具,居然也有坑!如果你的表里有觸發(fā)器和外鍵,這兩個工具是不行滴! 如果真碰上了數(shù)據(jù)庫里有觸發(fā)器和外鍵,只能硬杠了,請看方式三。

(3)方式三:改從庫表結構,然后主從切換

  此法極其麻煩,需要專業(yè)水平的選手進行操作。因為我們的mysql架構一般是讀寫分離架構,從機是用來讀的。我們直接在從庫上進行表結構修改,不會阻塞從庫的讀操作。改完之后,進行主從切換即可。唯一需要注意的是,主從切換過程中可能會有數(shù)據(jù)丟失的情況!

3、高深版

  其實答完上面的問題后,這篇文章差不多完了。但是,還記得我在開頭說的么。這是一個很有意(KENG)思(B)的問題,為什么呢?

  假設啊,你的表里的自增字段為有符號的Int類型的,也就是說,你的字段范圍為-2147483648到2147483648。 一切又那么剛好,你的自增ID是從0開始的,也就是說,現(xiàn)在你的可以用的范圍為0~2147483648。 我們明確一點,表中真實的數(shù)據(jù)ID,肯定會出現(xiàn)一些意外,ID不一定是連續(xù)的。

  因此,表中的真實id必然會出現(xiàn)斷續(xù)的情況。 好,那這會你的自增主鍵id的數(shù)據(jù)范圍為0~2147483648,也就是單表21億條數(shù)據(jù)!考慮id會出現(xiàn)斷續(xù),真實數(shù)據(jù)頂多18億條吧。 老哥,都單表18億條了,還不分庫分表?

  你一旦分庫分表了,就不能依賴于每個表的自增ID來全局唯一標識這些數(shù)據(jù)了。此時,我們就需要提供一 個全局唯一的ID號生成策略來支持分庫分表的環(huán)境。

  所以,你需要關注的文章是《分庫分表后如何上線部署》

  因此在實際中,你根本等不到自增主鍵用完到情形! 所以,專業(yè)版回答如下

面試官:"那自增主鍵達到最大值了,用完了怎么辦?"
你:"這問題沒遇到過,因為自增主鍵一般用int類型,一般達不到最大值,我們就分庫分表了,所以不曾遇見過!"

原文鏈接:https://zhuanlan.zhihu.com/p/61690701

本文摘自 :https://www.cnblogs.com/

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