MySQL auto_increment实现

运维的时候,经常遇到auto_increment的疑惑:机器异常crash,重启后id回退的问题性能考虑,每次获取肯定不会持久化,内存中取值,statement复制如何保证主备一致id的取值受binlog的保护吗1. auto_increment相关的参数控制1.1 innodb_autoinc_lock_mode每一个statement获取一个排他lock,直到statement结束,保证statement执行过程的id是连续的。
单条确定insert影响的条数的时候,使用mutex。
如果是insert select,load data这样的,使用排他lock。
多条statement产生的id会穿插在一起,如果是statement复制,会产生不一致的情况。
1.2auto_increment_incrementauto_increment_offset控制自增的起始值和interval 2. auto_increment相关的数据结构1. 锁模式中LOCK_AUTO_INC,即auto_increment的表锁。
/* Basic lock modes */enum lock_mode {    LOCK_IS = 0,    /* intention shared */    LOCK_IX,    /* intention exclusive */    LOCK_S,        /* shared */    LOCK_X,        /* exclusive */    LOCK_AUTO_INC,    /* locks the auto-inc counter of a table in an exclusive mode */    LOCK_NONE,    /* this is used elsewhere to note consistent read */    LOCK_NUM = LOCK_NONE/* number of lock modes */};2. dict_table_t:innodb表定义lock_t*        autoinc_lock;        表锁mutex_t        autoinc_mutex;         mutex锁ib_uint64_t    autoinc;            自增值ulong        n_waiting_or_granted_auto_inc_locks;  等待自增表锁的队列数const trx_t*        autoinc_trx;        hold自增表锁的事务3. trx_t:事务结构ulint        n_autoinc_rows;        statement插入的行数ib_vector_t*    autoinc_locks;  持有的自增lock4. handler:table的innodb引擎句柄ulonglong next_insert_id;   下次插入的idulonglong insert_id_for_cur_row; 当前插入的idDiscrete_interval auto_inc_interval_for_cur_row; 缓存,一次申请一个区间,缓存在server层。
减少对innodb的调用uint auto_inc_intervals_count;  向innodb申请id的interval。
按照[1, 2, 4, 8, 16]递增。
最多1<<16 -1注意:handler里的这些变量,只在一个语句下有效,语句结束就清理掉了。
 3. 测试casecreate table pp( id int primary key auto_increment, name varchar(100));session1 : insert into pp(name) values('xx');session2 : insert into pp(name) values('xx'),('xx'),('xx'),('xx')session3 : insert into pp(name) select name from pp; 4. auto_increment的实现原理4.2 锁的解释根据锁持有的时间粒度,分为内存级别:类似mutex,很快释放语句级别:statement结束,释放事务级别:transaction提交或者回滚才释放会话级别:session级别,连接断开才释放这里,session1和session2都是确定insert的条数,所以使用mutex分配固定的id。
而session3未知,所以为了保证这一个statement的id是连续的,拿到一个lock,维持到statement结束才释放。
所以,为了提高并发量,锁持有的粒度越小越好。
 4.3 缓存的解释针对一个statement,预分配id值,减少对innodb的请求,也相应减少持有锁。
 5. 测试细节5.1 第一次执行根据select max(id) from pp:获取autoinc的初始值这样也就解释了文章开头的第一个疑惑,为什么机器crash了,id会回退。
简单函数栈:ha_innobase::openinnobase_initialize_autoinc5.2 session 11. 首先 持有mutex,获取autoinc2. 因为insert的条数是1条,计算新的autoinc并更新到dict_table_t中,然后释放mutex结束简单函数栈handler::update_auto_incrementha_innobase::get_auto_incrementha_innobase::innobase_lock_autoincmutex_enter(&table->autoinc_mutex);dict_table_autoinc_update_if_greater5.3 session 21. 因为insert的条数是4条,所以前面的步骤都类似于session1,但计算完成新的autoinc为5,并更新dict_table_t.2. 因为cache了[3,4,5],所以后面的三条insert,都在本地缓存中获取,不再请求innodb。
5.4 session 31. 因为不确定insert的条数,所以在语句的整个执行期间,持有lock。
2. 语句结束时,statement commit的时候释放3. 第一次申请1个,第二次申请2个,第三次申请4个,共申请了3次。
 简单函数栈:handler::update_auto_incrementha_innobase::get_auto_incrementrow_lock_table_autoinc_for_mysqltrans_commit_stmtrow_unlock_table_autoinc_for_mysql 语句结束后, 清理语句级的环境ha_release_auto_increment insert_id_for_cur_row= 0; 当前语句的insert id设置为0auto_inc_interval_for_cur_row.replace(0, 0, 0); 预分配的清空auto_inc_intervals_count= 0; 预分配的迭代数也清0table->in_use->auto_inc_intervals_forced.empty(); 清理链表 6. 警告:如果你的表是insert+delete的模式,你会发现重启了后,id被复用了,小心,被坑过的说。
如果表上有自增键,insert select,load file,会对insert产生阻塞。
 7. 思考:分布式的全局唯一递增(不保证连续) 怎么实现。
 这是分布式系统都需要解决的问题!

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