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面试官问如果MySQL的自增ID用完

如果你用过或了解过MySQL，那你一定知道自增主键了。每个自增id都是定义了初始值，然后按照指定步长增长（默认步长是1）。虽然，自然数是没有上限的，但是我们在设计表结构的时候，通常都会指定字段长度，那么，这时候id就有上限了。既然有上限，就总有被用完的时候，如果id用完了，怎么办呢？今天就一起来学习下吧。

自增id

说到自增id，相信你的第一反应一定是在设计表结构的时候自定义一个自增id字段，那么就有一个问题啦，在插入数据时有可能唯一主键冲、sql事务回滚、批量插入的时候，批量申请自增值等原因导致自增id是不连续的。

表定义的自增值达到上线后的逻辑是：再申请下一个id的时候，获取的是同一个值（最大值）。大家可以插入sql设置id是最大值，再insert一条不主动设置id的语句就可以验证这一结论啦。这个时候如果再插入就是报主键冲突咯～

这里提醒一下：-1（）不是一个特别大的数，对于一个频繁插入删除数据的表来说，是可能会被用完的。因此在建表的时候你需要考察你的表是否有可能达到这个上限，如果有可能，就应该创建成8个字节的bigintunsigned。

InnoDB系统自增row_id

如果你创建的InnoDB表没有指定主键，那么InnoDB会给你创建一个不可见的，长度为6个字节的row_id。InnoDB维护了一个全局的dict_sys.row_id值，所有无主键的InnoDB表，每插入一行数据，都将当前的dict_sys.row_id值作为要插入数据的row_id，然后把dict_sys.row_id的值加1。

实际上，在代码实现时row_id是一个长度为8字节的无符号长整型(bigintunsigned)。但是，InnoDB在设计时，给row_id留的只是6个字节的长度，这样写到数据表中时只放了最后6个字节，所以row_id能写到数据表中的值，就有两个特征：

row_id写入表中的值范围，是从0到-1；当dict_sys.row_id=2^48时，如果再有插入数据的行为要来申请row_id，拿到以后再取最后6个字节的话就是0。

虽然，2^48这个数字已经很大了，但是大家要知道一个系统是可以跑很久的，那么还是可能达到上限的，这时候再申请就会覆盖原来的记录了。因此，尽量不要选择这种方式！

Xid

MySQL中redolog和binlog相配合的时候，它们有一个共同的字段叫作Xid。它在MySQL中是用来对应事务的。

MySQL内部维护了一个全局变量global_query_id，每次执行语句的时候将它赋值给Query_id，然后给这个变量加1。如果当前语句是这个事务执行的第一条语句，那么MySQL还会同时把Query_id赋值给这个事务的Xid。而global_query_id是一个纯内存变量，重启之后就清零了。所以在同一个数据库实例中，不同事务的Xid也是有可能相同的。

Innodbtrx_id

InnoDB内部维护了一个max_trx_id全局变量，每次需要申请一个新的trx_id时，就获得max_trx_id的当前值，然后并将max_trx_id加1。

InnoDB数据可见性的核心思想是：每一行数据都记录了更新它的trx_id，当一个事务读到一行数据的时候，判断这个数据是否可见的方法，就是通过事务的一致性视图与这行数据的trx_id做对比。但是这个过程有脏读存在，那么这个id就不会是原子性的，存在重复的可能性。

thread_id

其实，线程id才是MySQL中最常见的一种自增id。平时我们在查各种现场的时候，showprocesslist里面的第一列，就是thread_id。

thread_id的逻辑很好理解：系统保存了一个全局变量thread_id_counter，每新建一个连接，就将thread_id_counter赋值给这个新连接的线程变量。

thread_id_counter定义的大小是4个字节，因此达到-1后，它就会重置为0，然后继续增加。结果跟row_id一样，就会覆盖原有记录了。

上面介绍了几种MySQL自身的一些自增id，其实，实际运用中，我们也可能会选择外部的自增主键，然后持久化到数据库，以此来代替数据库自身的自增id。下面来说说吧。

Redis自增主键

其实外部自增主键的生成方式有很多，为什么我要介绍redis呢？因为我自己在实际应用中使用发现它的很多优点。

redis自身是原子性的，因此高并发也是线程安全的。假设主键字段长度20，我们以时间+自增数来构成主键，例如：8位日期+12自增数。那么，根据业务性质可以决定时间取年月日或者到毫秒级，那么在毫秒之间自增数的重复概率是极小极小的，基本的业务都能适用。

总结

上面介绍了好几种自增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？

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