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被追著問UUID和自增ID做主鍵哪個好，為什么？

來源：責(zé)編：時間：2024-05-29 17:31:09 162觀看

導(dǎo)讀之前無意間看到群友討論到用什么做主鍵比較好圖片圖片圖片其實 UUID 和自增主鍵 ID 是常用于數(shù)據(jù)庫主鍵的兩種方式，各自具有獨特的優(yōu)缺點。UUIDUUID 是一個由 128 位組成的唯一標(biāo)識符，通常以字符串形式表示。它可以通過

之前無意間看到群友討論到用什么做主鍵比較好

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其實 UUID 和自增主鍵 ID 是常用于數(shù)據(jù)庫主鍵的兩種方式，各自具有獨特的優(yōu)缺點。

UUID

UUID 是一個由 128 位組成的唯一標(biāo)識符，通常以字符串形式表示。它可以通過不同的算法生成，例如基于時間戳的 UUID（version 1）和基于隨機數(shù)的 UUID（version 4）等。

UUID 的優(yōu)點

全局唯一性：通過不同算法生成，幾乎能夠保證在全球范圍內(nèi)的唯一性，從而避免了多臺機器之間可能發(fā)生的主鍵沖突問題。
不可預(yù)測性：隨機生成的 UUID 很難被猜測，因此在需要保密性的應(yīng)用場景下非常適用。
分布式應(yīng)用：由于可以在不同的機器上生成 UUID，因此可以被廣泛應(yīng)用于分布式系統(tǒng)中。

然而，UUID 作為主鍵 ID 也存在一些缺點：

存儲空間較大：UUID 通常以字符串形式存儲，占用的存儲空間較大。
不適合范圍查詢：由于不是自增的，不支持范圍查詢。新生成的 UUID 可能會插入到已有數(shù)據(jù)的中間位置，導(dǎo)致范圍查詢時出現(xiàn)數(shù)據(jù)重復(fù)或漏數(shù)據(jù)的情況。
不方便展示：UUID 通常比較長，且沒有明確的業(yè)務(wù)含義，因此不太適合在系統(tǒng)間或前臺頁面進行展示。
查詢效率低下：

在 UUID 列上創(chuàng)建索引會導(dǎo)致索引大小增加，從而影響緩存命中率，增加磁盤 I/O 需求，同時也增加了查詢時的內(nèi)存開銷。

當(dāng)使用 UUID 進行排序時，新生成的 UUID 通常會插入到葉子節(jié)點的中間位置，導(dǎo)致 B+樹的頻繁分裂和平衡操作，進而影響查詢性能。

自增 ID

在 MySQL 中，可以通過設(shè)置 AUTO_INCREMENT 屬性實現(xiàn) ID 的自增長，通常用于作為主鍵 ID。

使用自增 ID 作為主鍵的好處包括：

存儲空間節(jié)省：ID 為數(shù)字，占用的位數(shù)比 UUID 小得多，因此在存儲空間上更加節(jié)省。
查詢效率高：ID 遞增，利于 B+Tree 索引的查詢效率提高。
方便展示：ID 較短，方便在系統(tǒng)間或前臺頁面進行展示。
分頁方便：ID 連續(xù)自增，有利于解決深度分頁問題。

然而，使用自增主鍵也存在一些問題：

分庫分表困難：在分庫分表時，無法依賴單一表的自增主鍵，可能導(dǎo)致沖突問題。
可預(yù)測性：由于 ID 是順序自增的，因此具有一定可預(yù)測性，存在一定的安全風(fēng)險。
可能用盡：自增 ID 可能是 int、bigint 等，但它們都有范圍限制，可能會用盡。
性能問題：在數(shù)據(jù)遷移期間，如果使用自增主鍵，數(shù)據(jù)庫可能會產(chǎn)生額外的性能開銷。這可能是由于重新計算主鍵值或更新相關(guān)索引所致。這可能會導(dǎo)致數(shù)據(jù)遷移過程變慢。

到底什么是 UUID，它能保證唯一嗎？

UUID（Universally Unique Identifier）是一種全局唯一標(biāo)識符，用于在同一時空中的各臺機器上保證唯一性。

UUID 的生成基于特定算法，通常使用隨機數(shù)生成器或基于時間戳的方式。生成的 UUID 以 32 位 16 進制數(shù)表示，總共 128 位（標(biāo)準(zhǔn) UUID 格式為：xxxxxxxx-xxxx-xxxx-xxxx-xxxxxxxxxxxx，共 32 個字符）。

由于 UUID 是由 MAC 地址、時間戳、隨機數(shù)等信息生成的，因此具有極高的唯一性，幾乎不可能重復(fù)。但在實際實現(xiàn)中，UUID 有多種版本，它們的唯一性指標(biāo)也有所不同。

UUID 的具體實現(xiàn)版本包括基于時間的 UUID V1 和基于隨機數(shù)的 UUID V4 等。

在 Java 中，java.util.UUID生成的 UUID 包括 V3 和 V4 兩種版本。

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UUID 的優(yōu)缺點

UUID 的優(yōu)點在于其性能較高，不依賴網(wǎng)絡(luò)，可以在本地生成，并且使用起來相對簡單。

然而，UUID 也存在兩個明顯的缺點：

長度過長：UUID 通常由 32 位 16 進制數(shù)字組成，因此長度較長。例如，對于類似"550e8400-e29b-41d4-a716-446655440000"的字符串，幾乎沒有任何程序員能夠直觀理解其含義。
缺乏含義：UUID 是隨機生成的，因此缺乏任何業(yè)務(wù)或語義上的含義。一旦將其用作全局唯一標(biāo)識，可能導(dǎo)致在日后的問題排查和開發(fā)調(diào)試過程中遇到較大困難。

各個版本實現(xiàn)

V1. 基于時間戳的 UUID

基于時間戳的 UUID 是通過計算當(dāng)前時間戳、隨機數(shù)和機器 MAC 地址得到的。由于算法中使用了 MAC 地址，這個版本的 UUID 能夠確保在全球范圍內(nèi)的唯一性。然而，使用 MAC 地址也帶來了安全性問題，因此這個版本的 UUID 受到了批評。如果應(yīng)用只在局域網(wǎng)中使用，也可以使用一種簡化的算法，以 IP 地址代替 MAC 地址。

V2. DCE(Distributed Computing Environment)安全的 UUID

這個版本的 UUID 算法與基于時間戳的 UUID 相同，但會將時間戳的前 4 位替換為 POSIX 的 UID 或 GID。然而，實際中較少使用這個版本的 UUID。

V3. 基于名稱空間的 UUID(MD5)

基于名稱空間的 UUID 通過計算名稱和名稱空間的 MD5 散列值得到。這個版本的 UUID 保證了以下幾點：在相同名稱空間中，不同名稱生成的 UUID 具有唯一性；不同名稱空間中的 UUID 是唯一的；在相同名稱空間中，相同名稱生成的 UUID 是重復(fù)的。

V4. 基于隨機數(shù)的 UUID

基于隨機數(shù)的 UUID 是根據(jù)隨機數(shù)或偽隨機數(shù)生成的。該版本的 UUID 使用隨機數(shù)生成器生成，保證了生成的 UUID 具有極佳的唯一性。然而，由于其基于隨機數(shù)，因此不太適用于數(shù)據(jù)量特別大的場景。

V5. 基于名稱空間的 UUID(SHA1)

與版本 3 的 UUID 算法相似，但使用 SHA1（Secure Hash Algorithm 1）算法進行散列值計算。

各版本 UUID 簡要總結(jié)如下：

Version 1 和 Version 2：

基于時間戳和 MAC 地址，適合分布式計算環(huán)境，具有高度唯一性。

Version 3 和 Version 5：

基于名稱空間，在一定范圍內(nèi)是唯一的，可用于生成重復(fù) UUID 的場景。

Version 4：

簡單地基于隨機數(shù)生成，適合數(shù)據(jù)量不是特別大的場景，但可靠性較低。

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UUID

UUID 的優(yōu)點

自增 ID

到底什么是 UUID，它能保證唯一嗎？

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各版本 UUID 簡要總結(jié)如下：

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