MySQL：MySQL的自增主键是连续自增吗？

发布时间：2025-11-04 07:35:03 来源：云智核 作者：应用开发

从开始接触MySQL，增主增我们就知道在设计主键时，键连要设置为自增主键，续自使用自增主键有以下几个优点：

我们在使用自增主键统计数据库的键连数据量时，也会经常使用id的续自最大值与最小值之间的差值作为数据库当前已有数据的条数，但是这种统计方式是否正确？是否存在误差？

笔者先给出本文结论：自增主键可以保持主键递增顺序插入，避免页分裂，索引更为紧凑，但是自增主键并不能保证连续递增，即出现空洞。

但是源码下载问题再次出现，为什么明明是自增主键，为什么不能保证连续递增？为什么会出现空洞？

在本文中，我们使用如下的数据库配置：

1 自增值的存储

在如上的空表 t 里面执行 insert into t values(null, 1, 1); 插入一行数据，再执行 show create table 命令，就可以看到如下图所示的结果：

表定义里面出现了一个 AUTO_INCREMENT=2，表示下一次插入数据时，如果需要自动生成自增值，会生成 id=2。

不同的引擎对于自增至的保存策略不同：

2 自增值修改机制

在 MySQL 里面，如果字段 id 被定义为 AUTO_INCREMENT，在插入一行数据的时候，自增值的行为如下：

根据要插入的值和当前自增值的大小关系，自增值的变更结果也会有所不同。假设，某次要插入的值是 X，当前的自增值是 Y。

新的自增值生成算法是：从 auto_increment_offset 开始，以 auto_increment_increment 为步长，持续叠加，直到找到第一个大于 X 的值，作为新的自增值。其中，auto_increment_offset 和 auto_increment_increment 是两个系统参数，分别用来表示自增的初始值和步长，默认值都是 1。

但是在一些场景下，使用的就不全是默认值。比如，双 M 的主备结构里要求双写的时候，我们就可能会设置成 auto_increment_increment=2，让一个库的自增 id 都是奇数，另一个库的自增 id 都是偶数，避免两个库生成的主键发生冲突。

当 auto_increment_offset 和 auto_increment_increment 都是 1 的时候，新的自增值生成逻辑很简单，就是：

3 自增值修改时机

3.1 唯一键冲突

假设表t有了存在(1,1,1)这条记录，再次执行一次数据命令：

这个语句的执行流程就是：

可以看到，这个表的自增值修改为3之后也不会再回退，之后再插入拿到的自增id就是3，自增主键不再连续。

3.2 事务回滚

如上语句就会出现不连续自增id的情况。MySQL不允许做回退，看如下的假设：假设有两个并行执行的事务，在申请自增值时，为了避免两个事务申请到相同自增id，肯定加锁，然后顺序申请。

为了解决这个主键冲突，有两种方法：

出于性能考虑，如果设计为必须连续，那就需要每次都去检查当前申请的ID是否已存在，浪费性能；或者提升锁粒度，会导致申请ID退化为串行申请 

3.3 批量申请自增id策略

对于批量插入数据的语句，MySQL 有一个批量申请自增 id 的策略：

4 自增锁优化

自增id锁并不是一个事务锁，而是每次申请完就马上释放，以便允许别的事务再申请。

在MySQL 5.0版本的时候，自增锁的范围是语句级别。也就是说，如果一个语句申请了一个表自增锁，这个锁会等语句执行结束以后才释放。显然，这样设计会影响并发度。

MySQL 5.1.22版本引入了一个新策略，新增参数innodb_autoinc_lock_mode，默认值是1。

普通 insert 语句，自增锁在申请之后就马上释放；

类似 insert … select 这样的批量插入数据的语句，自增锁还是要等语句结束后才被释放；

你一定有两个疑问：为什么默认设置下，insert … select 要使用语句级的锁？为什么这个参数的默认值不是 2？原因就是为了保证数据的一致性。

在生产上，尤其是有 insert … select 这种批量插入数据的场景时，从并发插入数据性能的角度考虑，我建议你这样设置：innodb_autoinc_lock_mode=2 ，并且 binlog_format=row. 这样做，既能提升并发性，又不会出现数据一致性问题。

需要注意的是，我这里说的批量插入数据，包含的语句类型是 insert … select、replace … select 和 load data 语句。

但是，在普通的 insert 语句里面包含多个 value 值的情况下，即使 innodb_autoinc_lock_mode 设置为 1，也不会等语句执行完成才释放锁。因为这类语句在申请自增 id 的时候，是可以精确计算出需要多少个 id 的，然后一次性申请，申请完成后锁就可以释放了。

也就是说，批量插入数据的语句，之所以需要这么设置，是因为“不知道要预先申请多少个 id”。

既然预先不知道要申请多少个自增 id，那么一种直接的想法就是需要一个时申请一个。但如果一个 select … insert 语句要插入 10 万行数据，按照这个逻辑的话就要申请 10 万次。显然，这种申请自增 id 的策略，在大批量插入数据的情况下，不但速度慢，还会影响并发插入的性能。

因此，对于批量插入数据的语句，MySQL 有一个批量申请自增 id 的策略：

相关文章