别乱用UUID了，自增ID和UUID性能差距你测试过吗？

Posted 2022-08-27 Java知音_

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了别乱用UUID了，自增ID和UUID性能差距你测试过吗？相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

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一、准备表&数据
二、500w级数据测试
- 2.1 录入500W数据，自增ID节省一半磁盘空间
- 2.2 单个数据走索引查询，自增id和uuid相差不大
- 2.3 范围like查询，自增ID性能优于UUID
- 2.4 写入测试，自增ID是UUID的4倍
- 2.5、备份和恢复，自增ID性能优于UUID
- 500W总结
- 1000W总结
- 自增ID主键+步长，适合中等规模的分布式场景
- UUID，适合小规模的分布式环境

一、准备表&数据

UC_USER，自增ID为主键，表结构类似如下：

CREATE TABLE `UC_USER` (
  `ID` bigint(20) NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '主键',
  `USER_NAME` varchar(100) DEFAULT NULL COMMENT '用户名',
  `USER_PWD` varchar(200) DEFAULT NULL COMMENT '密码',
  `BIRTHDAY` datetime DEFAULT NULL COMMENT '生日',
  `NAME` varchar(200) DEFAULT NULL COMMENT '姓名',
  `USER_ICON` varchar(500) DEFAULT NULL COMMENT '头像图片',
  `SEX` char(1) DEFAULT NULL COMMENT '性别, 1:男，2:女，3：保密',
  `NICKNAME` varchar(200) DEFAULT NULL COMMENT '昵称',
  `STAT` varchar(10) DEFAULT NULL COMMENT '用户状态，01:正常，02:冻结',
  `USER_MALL` bigint(20) DEFAULT NULL COMMENT '当前所属MALL',
  `LAST_LOGIN_DATE` datetime DEFAULT NULL COMMENT '最后登录时间',
  `LAST_LOGIN_IP` varchar(100) DEFAULT NULL COMMENT '最后登录IP',
  `SRC_OPEN_USER_ID` bigint(20) DEFAULT NULL COMMENT '来源的联合登录',
  `EMAIL` varchar(200) DEFAULT NULL COMMENT '邮箱',
  `MOBILE` varchar(50) DEFAULT NULL COMMENT '手机',
  `IS_DEL` char(1) DEFAULT '0' COMMENT '是否删除',
  `IS_EMAIL_CONFIRMED` char(1) DEFAULT '0' COMMENT '是否绑定邮箱',
  `IS_PHONE_CONFIRMED` char(1) DEFAULT '0' COMMENT '是否绑定手机',
  `CREATER` bigint(20) DEFAULT NULL COMMENT '创建人',
  `CREATE_DATE` datetime DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '注册时间',
  `UPDATE_DATE` datetime DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '修改日期',
  `PWD_INTENSITY` char(1) DEFAULT NULL COMMENT '密码强度',
  `MOBILE_TGC` char(64) DEFAULT NULL COMMENT '手机登录标识',
  `MAC` char(64) DEFAULT NULL COMMENT 'mac地址',
  `SOURCE` char(1) DEFAULT '0' COMMENT '1:WEB,2:ios,3:android,4:WIFI,5:管理系统, 0:未知',
  `ACTIVATE` char(1) DEFAULT '1' COMMENT '激活，1：激活，0：未激活',
  `ACTIVATE_TYPE` char(1) DEFAULT '0' COMMENT '激活类型，0：自动，1：手动',
  PRIMARY KEY (`ID`),
  UNIQUE KEY `USER_NAME` (`USER_NAME`),
  KEY `MOBILE` (`MOBILE`),
  KEY `IDX_MOBILE_TGC` (`MOBILE_TGC`,`ID`),
  KEY `IDX_EMAIL` (`EMAIL`,`ID`),
  KEY `IDX_CREATE_DATE` (`CREATE_DATE`,`ID`),
  KEY `IDX_UPDATE_DATE` (`UPDATE_DATE`)
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=7122681 DEFAULT CHARSET=utf8 COMMENT='用户表'

UC_USER_PK_VARCHAR表，字符串ID为主键，采用uuid：

CREATE TABLE `UC_USER_PK_VARCHAR_1` (
  `ID` varchar(36) CHARACTER SET utf8mb4 NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '主键',
  `USER_NAME` varchar(100) DEFAULT NULL COMMENT '用户名',
  `USER_PWD` varchar(200) DEFAULT NULL COMMENT '密码',
  `BIRTHDAY` datetime DEFAULT NULL COMMENT '生日',
  `NAME` varchar(200) DEFAULT NULL COMMENT '姓名',
  `USER_ICON` varchar(500) DEFAULT NULL COMMENT '头像图片',
  `SEX` char(1) DEFAULT NULL COMMENT '性别, 1:男，2:女，3：保密',
  `NICKNAME` varchar(200) DEFAULT NULL COMMENT '昵称',
  `STAT` varchar(10) DEFAULT NULL COMMENT '用户状态，01:正常，02:冻结',
  `USER_MALL` bigint(20) DEFAULT NULL COMMENT '当前所属MALL',
  `LAST_LOGIN_DATE` datetime DEFAULT NULL COMMENT '最后登录时间',
  `LAST_LOGIN_IP` varchar(100) DEFAULT NULL COMMENT '最后登录IP',
  `SRC_OPEN_USER_ID` bigint(20) DEFAULT NULL COMMENT '来源的联合登录',
  `EMAIL` varchar(200) DEFAULT NULL COMMENT '邮箱',
  `MOBILE` varchar(50) DEFAULT NULL COMMENT '手机',
  `IS_DEL` char(1) DEFAULT '0' COMMENT '是否删除',
  `IS_EMAIL_CONFIRMED` char(1) DEFAULT '0' COMMENT '是否绑定邮箱',
  `IS_PHONE_CONFIRMED` char(1) DEFAULT '0' COMMENT '是否绑定手机',
  `CREATER` bigint(20) DEFAULT NULL COMMENT '创建人',
  `CREATE_DATE` datetime DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '注册时间',
  `UPDATE_DATE` datetime DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '修改日期',
  `PWD_INTENSITY` char(1) DEFAULT NULL COMMENT '密码强度',
  `MOBILE_TGC` char(64) DEFAULT NULL COMMENT '手机登录标识',
  `MAC` char(64) DEFAULT NULL COMMENT 'mac地址',
  `SOURCE` char(1) DEFAULT '0' COMMENT '1:WEB,2:IOS,3:ANDROID,4:WIFI,5:管理系统, 0:未知',
  `ACTIVATE` char(1) DEFAULT '1' COMMENT '激活，1：激活，0：未激活',
  `ACTIVATE_TYPE` char(1) DEFAULT '0' COMMENT '激活类型，0：自动，1：手动',
  PRIMARY KEY (`ID`),
  UNIQUE KEY `USER_NAME` (`USER_NAME`),
  KEY `MOBILE` (`MOBILE`),
  KEY `IDX_MOBILE_TGC` (`MOBILE_TGC`,`ID`),
  KEY `IDX_EMAIL` (`EMAIL`,`ID`),
  KEY `IDX_CREATE_DATE` (`CREATE_DATE`,`ID`),
  KEY `IDX_UPDATE_DATE` (`UPDATE_DATE`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8 COMMENT='用户表';

二、500w级数据测试

# 自增id为主键的表

mysql> select count(1) from UC_USER;

+----------+

| count(1) |

+----------+

|  5720112 |

+----------+

1 row in set (0.00 sec)

 

# uuid为主键的表

mysql> select count(1) from UC_USER_PK_VARCHAR_1;

+----------+

| count(1) |

+----------+

|  5720112 |

+----------+

1 row in set (1.91 sec)

2.1 录入500W数据，自增ID节省一半磁盘空间

占据的空间容量来看，自增ID比UUID小一半左右。

2.2 单个数据走索引查询，自增id和uuid相差不大

2.3 范围like查询，自增ID性能优于UUID

2.4 写入测试，自增ID是UUID的4倍

2.5、备份和恢复，自增ID性能优于UUID

500W总结

在500W记录表的测试下：

（1）普通单条或者20条左右的记录检索，uuid为主键的相差不大几乎效率相同；

（2）但是范围查询特别是上百成千条的记录查询，自增id的效率要大于uuid；

（3）在范围查询做统计汇总的时候，自增id的效率要大于uuid；

（4）在存储上面，自增id所占的存储空间是uuid的1/2；

（5）在备份恢复上，自增ID主键稍微优于UUID。

1000W总结

在1000W记录表的测试下：

（1）普通单条或者20条左右的记录检索，自增主键效率是uuid主键的2到3倍；

（2）但是范围查询特别是上百成千条的记录查询，自增id的效率要大于uuid；

（3）在范围查询做统计汇总的时候，自增id主键的效率是uuid主键1.5到2倍；

（4）在存储上面，自增id所占的存储空间是uuid的1/2；

（5）在写入上面，自增ID主键的效率是UUID主键的3到10倍，相差比较明显，特别是update小范围之内的数据上面。

（6）在备份恢复上，自增ID主键稍微优于UUID。

自增ID主键+步长，适合中等规模的分布式场景

在每个集群节点组的master上面，设置（auto_increment_increment），让目前每个集群的起始点错开 1，步长选择大于将来基本不可能达到的切分集群数，达到将 ID 相对分段的效果来满足全局唯一的效果。

优点是：实现简单，后期维护简单，对应用透明。
缺点是：第一次设置相对较为复杂，因为要针对未来业务的发展而计算好足够的步长;

UUID，适合小规模的分布式环境

对于InnoDB这种聚集主键类型的引擎来说，数据会按照主键进行排序，由于UUID的无序性，InnoDB会产生巨大的IO压力，而且由于索引和数据存储在一起，字符串做主键会造成存储空间增大一倍。

在存储和检索的时候，innodb会对主键进行物理排序，这对auto_increment_int是个好消息，因为后一次插入的主键位置总是在最后。

但是对uuid来说，这却是个坏消息，因为uuid是杂乱无章的，每次插入的主键位置是不确定的，可能在开头，也可能在中间，在进行主键物理排序的时候，势必会造成大量的 IO操作影响效率，在数据量不停增长的时候，特别是数据量上了千万记录的时候，读写性能下降的非常厉害。

优点：搭建比较简单，不需要为主键唯一性的处理。
缺点：占用两倍的存储空间（在云上光存储一块就要多花2倍的钱），后期读写性能下降厉害。