极客笔记MySQL 如何处理MySQL中自增ID列的片段化？
在MySQL数据库中， auto_increment 自增ID列是非常常用的一种方式，可以方便地对数据进行编号和管理。但是随着时间的推进建库建表，一些表的数据会删除或者超过了自增ID的最大值，导致ID列变得片段化。在某些情况下，这可能会给我们带来了额外的开销或者不便。因此，在本文中，我们将介绍如何处理MySQL中自增ID列的片段化。
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什么是MySQL自增ID列的片段化？
当我们执行删除语句或者使用类似 REPLACE INTO 语句的时候，总是会导致自增ID列的紊乱。当我们删除一些行之后，自增ID列值不会一起被删除，所以它会留下空洞，即出现ID列的缺失、中断和不连续。例如，我们执行如下SQL语句：
CREATE TABLE `t_user` (
`id` int(10) unsigned NOT NULL AUTO_INCREMENT,
`name` varchar(50) DEFAULT NULL,
`phone` varchar(11) DEFAULT NULL,
PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=1 DEFAULT CHARSET=utf8mb4;
INSERT INTO `t_user` (`id`, `name`, `phone`) VALUES (1, '张三', '123456789');
INSERT INTO `t_user` (`id`, `name`, `phone`) VALUES (2, '李四', '987654321');
INSERT INTO `t_user` (`id`, `name`, `phone`) VALUES (3, '王五', '1357924680');
DELETE FROM `t_user` WHERE `id` = 2;
INSERT INTO `t_user` (`name`, `phone`) VALUES ('赵六', '13888888888');
SELECT * FROM `t_user`;
输出结果如下：
+----+--------+--------------+
| id | name | phone |
+----+--------+--------------+
| 1 | 张三 | 123456789 |
| 3 | 王五 | 1357924680 |
| 4 | 赵六 | 13888888888 |
+----+--------+--------------+
在这个例子中，当我们删除了ID为2的行，我们总共删除了1行数据，但是自增ID列并没有随着这个行一起被删除，所以会形成一个空洞。行号为3的记录设置了一个ID值，导致第四行新建的记录比前一条记录的ID值高了2个，出现了3, 4不连续的片段。
如何避免MySQL自增ID列的片段化？
我们可以使用两种方法来避免MySQL自增ID列的片段化：
方法一：使用 innodb_autoinc_lock_mode=0 参数
当我们指定 innodb_autoinc_lock_mode=0 参数时，InnoDB将禁用自增ID列上的互斥锁，这样的话，在插入新数据时，就不需要等到整个数据库的事务列表中执行了所有操作后才会获得新的auto_increment值，这主要是应用于一些ACID属性不那么重要的场景，使用起来会比较简单。
我们可以将 innodb_autoinc_lock_mode 参数设置为 0：
SET GLOBAL innodb_autoinc_lock_mode = 0;
这样，在我们执行删除操作的时候，自增ID就会自动地将缺失的段替换掉，MySQL数据库会自动将自增ID列的值从原来的序列段中间的缺失处开始计算新值。例如：
DELETE FROM `t_user` WHERE `id` = 1;
INSERT INTO `t_user` (`name`, `phone`) VALUES ('孙七', '15888888888');
SELECT * FROM `t_user`;
输出结果如下：
+----+--------+--------------+
| id | name | phone |
+----+--------+--------------+
| 3 | 王五 | 1357924680 |
| 5 | 孙七 | 15888888888 |
+----+--------+--------------+
我们可以看到，当我们删除ID为1的数据时，MySQL自增ID列出现了一个空洞。然而，当我们插入一条新数据时，MySQL自增ID列从缺失处重新开始了计算，避免了自增ID列的片段化。
需要注意的是，在使用 innodb_autoinc_lock_mode=0 参数时，如果我们同时使用了MySQL复制（Replication）功能，则可能会出现主从不一致的情况。
方法二：使用 ALTER TABLE ... AUTO_INCREMENT 命令
使用 ALTER TABLE ... AUTO_INCREMENT 命令可以将自增列重新开始编号，从而避免片段化的产生。例如：
DELETE FROM `t_user` WHERE `id` = 1;
ALTER TABLE `t_user` AUTO_INCREMENT = 1;
INSERT INTO `t_user` (`name`, `phone`) VALUES ('孙七', '15888888888');
SELECT * FROM `t_user`;
输出结果如下：
+----+--------+--------------+
| id | name | phone |
+----+--------+--------------+
| 1 | 王五 | 1357924680 |
| 2 | 孙七 | 15888888888 |
+----+--------+--------------+
在这个例子中，当我们删除了ID为1的记录，MySQL自增ID列也出现了一个空洞。但是，当我们使用 ALTER TABLE ... AUTO_INCREMENT 命令将其重置后，自增ID列从1开始重新计算。这样就避免了自增ID列的片段化。
需要注意的是， ALTER TABLE ... AUTO_INCREMENT 命令将会重建自增ID的索引，这可能会导致比较长时间的锁定，从而影响数据库的性能。
如何解决MySQL自增ID列的片段化？
如果已经产生了自增ID的片段化，在继续插入数据时，如果我们不采取任何措施，就会导致ID列的序号越来越大，不是连续的，并且会出现很多空洞。如果客户端通过自增ID列来检索数据，则检索时间可能会受到影响，因为必须跨度很大的ID值，并且这些ID值之间可能还有很多空洞。
为了解决这个问题，我们可以通过下列命令重新生成自增的ID值，并弥补由于删除操作而留下的空洞。例如，使用以下命令：
SET @num := 0;
UPDATE `t_user` SET `id` = @num := (@num+1) ORDER BY `id`;
ALTER TABLE `t_user` AUTO_INCREMENT = 1;
在这个例子中，我们使用 UPDATE ... ORDER BY 子句来根据自增ID值重新排序。这将强制MySQL按自增ID值的顺序更新表中的每行，从而弥补由删除操作留下的空洞。然后，我们使用 ALTER TABLE ... AUTO_INCREMENT 命令将自增ID列重置为1，这将把自增ID列的值从1开始重新编号。最终，ID列的值将是一个连续不断的有序集合。
需要注意的是，为了避免并发问题，我们应该在单独的事务中执行这个操作，并在执行操作前确保锁定表。
结论
在MySQL数据库中，自增ID列是一个非常便利的工具，它可以方便地对数据进行编号和管理。但是，如果我们经常执行删除操作，可能会导致自增ID列的片段化，这将会影响我们查询数据的效率。为了避免或解决自增ID列的片段化，我们可以使用两种方法：使用 innodb_autoinc_lock_mode=0 参数或者使用 ALTER TABLE ... AUTO_INCREMENT 命令重置自增ID列。在处理已经片段化的ID列时，我们可以使用 UPDATE ... ORDER BY 子句重新排序并更新自增ID值，从而解决空洞问题。
需要注意的是，在重置自增ID列时，我们应该先锁定表，以免出现并发问题。此外，我们应该在执行操作前备份数据，并在操作完成后进行验证，以确保不会对数据造成损失。
总之，正确地处理MySQL自增ID列的片段化是关键的，在实践中需谨慎处理。