案例詳細說明mysql中innodb_autoinc_lock_mode

前提條件，percona 5.6版本，事務隔離級別為RR

mysql> show create table test_autoinc_lock\G
*************************** 1. row ***************************
    Table: test_autoinc_lock
Create Table: CREATE TABLE `test_autoinc_lock` (
 `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
 `a` int(11) DEFAULT NULL,
 PRIMARY KEY (`id`),
 KEY `idx_a` (`a`)
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=14 DEFAULT CHARSET=utf8

1 row in set (0.00 sec)
mysql> select * from test_autoinc_lock;
+----+------+
  id   a   
+----+------+
  1    1  
  12    2  
  2    3  
  3    5  
  4    7  
  5    7  
  6    9  
  7    10  
+----+------+
8 rows in set (0.00 sec)

條件1 innodb_autoinc_lock_mode設置為0

session1
 begin;delete from test_autoinc_lock where a>7;//這時未提交
session2
mysql> insert into test_autoinc_lock(a) values(100);//gap鎖的存在，這時處于鎖等待
session3
mysql> insert into test_autoinc_lock(a) values(2);//這時同樣處于等待狀態，理論上這個不是gap鎖的鎖定范圍，那么它是在等什么呢
session4
mysql> select * from information_schema.innodb_trx\G
*************************** 1. row ***************************
          trx_id: 2317
         trx_state: LOCK WAIT
        trx_started: 2016-10-31 19:28:05
   trx_requested_lock_id: 2317:20
     trx_wait_started: 2016-10-31 19:28:05
        trx_weight: 1
    trx_mysql_thread_id: 9
         trx_query: insert into test_autoinc_lock(a) values(2)
    trx_operation_state: setting auto-inc lock
     trx_tables_in_use: 1
     trx_tables_locked: 1
     trx_lock_structs: 1
   trx_lock_memory_bytes: 360
      trx_rows_locked: 0
     trx_rows_modified: 0
  trx_concurrency_tickets: 0
    trx_isolation_level: REPEATABLE READ
     trx_unique_checks: 1
  trx_foreign_key_checks: 1
trx_last_foreign_key_error: NULL
 trx_adaptive_hash_latched: 0
 trx_adaptive_hash_timeout: 10000
     trx_is_read_only: 0
trx_autocommit_non_locking: 0

這時查看session3是等待自增鎖，一直處于setting auto-inc lock狀態

session2

ERROR 1205 (HY000): Lock wait timeout exceeded; try restarting transaction

這時session3鎖等待超時退出

session3

這時再看session3可以發現insert完成。

mysql> select * from test_autoinc_lock;
+----+------+
  id   a   
+----+------+
  1    1  
  12    2  
  13    2  
  2    3  
  3    5  
  4    7  
  5    7  
  6    9  
  7    10  
+----+------+
9 rows in set (0.00 sec)//注意看這時的最大自增值是13，也就是之前自增最大值上+1，也就是說session2后來釋放了預計生成的自增id，將13留給了session3，自增id值的申請完全是串行順序的。

結論：innodb_autoinc_lock_mode為0時的，也就是官方說的traditional

級別，該自增鎖是表鎖級別，且必須等待當前SQL執行完成后或者回滾掉才會釋放，這樣在高并發的情況下可想而知自增鎖競爭是比較大的。

條件2 innodb_autoinc_lock_mode設置為1

session1
mysql> begin;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)


mysql> delete from test_autoinc_lock where a>7;
Query OK, 2 rows affected (0.00 sec)
mysql> select * from test_autoinc_lock;
+----+------+
  id   a   
+----+------+
  1    1  
  12    2  
  13    2  
  2    3  
  3    5  
  4    7  
  5    7  
  6    9  
  7    10  
+----+------+
9 rows in set (0.00 sec)//注意看這時的最大自增值是13


session2
mysql> insert into test_autoinc_lock(a) values(100);//同樣gap鎖的存在，這時處于鎖等待
session3
mysql> insert into test_autoinc_lock(a) values(5);
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)


mysql> select * from test_autoinc_lock;
+----+------+
  id   a   
+----+------+
  1    1  
  12    2  
  13    2  
  2    3  
  3    5  
  15    5  
  4    7  
  5    7  
  6    9  
  7    10  
+----+------+
10 rows in set (0.00 sec)//session3直接完成了，并且注意觀察插入的自增id值是15，也就是跳過了預計分配給session2的14，可以看到自增id值立馬就分配給了session3，而不必等session2執行完成

結論：innodb_autoinc_lock_mode為1時的，也就是官方說的consecutive

級別，這時如果是單一的insert SQL，可以立即獲得該鎖，并立即釋放，而不必等待當前SQL執行完成（除非在其他事務中已經有session獲取了自增鎖）。另外當SQL是一些批量insert sql時，比如insert into ...select ...,load data,replace ..select..時，這時還是表級鎖，可以理解成退化為必須等待當前SQL執行完才釋放。

可以認為，該值為1時是相對比較輕量的鎖，也不會對復制產生影響，唯一的缺陷是產生的自增值不一定是完全連續的（不過個人認為這個往往不是很重要，也沒必要根據自增id值來統計行數之類）

條件3 innodb_autoinc_lock_mode設置為2

先說結論：當innodb_autoinc_lock_mode設置為2時，所有insert種類的SQL都可以立馬獲得鎖并釋放，這時的效率最高。但是會引入一個新的問題：當binlog_format為statement時，這時的復制沒法保證安全，因為批量的insert，比如insert ..select..語句在這個情況下，也可以立馬獲取到一大批的自增id值，不必鎖整個表，slave在回放這個sql時必然會產生錯亂。我們做個測試驗證復制不是安全的。

master session1
mysql> show variables like '%binlog_for%';
+---------------+-----------+
  Variable_name   Value    
+---------------+-----------+
  binlog_format   STATEMENT  
+---------------+-----------+
1 row in set (0.00 sec)
mysql> insert into test_autoinc_lock(a) select * from test_auto;
Query OK, 8388608 rows affected, 1 warning (29.85 sec)
Records: 8388608 Duplicates: 0 Warnings: 1


master session2（注意session2在session1執行完成之前執行）
mysql> insert into test_autoinc_lock(a) values(2);
Query OK, 1 row affected (0.01 sec)
mysql> select * from test_autoinc_lock where a=2;
+---------+------+
  id     a   
+---------+------+
  1376236    2  
+---------+------+
1 row in set (0.00 sec)


slave session1（這時可看到1376236主鍵沖突）
mysql> show slave status\G
*************************** 1. row ***************************
        Slave_IO_State: Waiting for master to send event
         Master_Host: 10.9.73.139
         Master_User: ucloudbackup
         Master_Port: 3306
        Connect_Retry: 60
       Master_Log_File: mysql-bin.000006
     Read_Master_Log_Pos: 75823243
        Relay_Log_File: mysql-relay.000002
        Relay_Log_Pos: 541
    Relay_Master_Log_File: mysql-bin.000006
       Slave_IO_Running: Yes
      Slave_SQL_Running: No
       Replicate_Do_DB: 
     Replicate_Ignore_DB: 
      Replicate_Do_Table: 
    Replicate_Ignore_Table: 
   Replicate_Wild_Do_Table: 
 Replicate_Wild_Ignore_Table: 
          Last_Errno: 1062
          Last_Error: Error 'Duplicate entry '1376236' for key 'PRIMARY'' on query. Default database: 'test'. Query: 'insert into test_autoinc_lock(a) select * from test_auto'
         Skip_Counter: 0
     Exec_Master_Log_Pos: 75822971

我們這時解析下主庫的binlog不難發現問題原因，第一條批量insert還沒執行完時，第二條簡單insert執行時獲得了自增id值為1376236的鎖，這時在主庫寫入是沒有問題的，但是反應到從庫時，因為是基于statement的復制，必然出現主鍵沖突。

SET INSERT_ID=1376236/*!*/;
#161031 21:44:31 server id 168380811 end_log_pos 75822940 CRC32 0x65797f1c   Query  thread_id=20  exec_time=0   error_code=0
use `test`/*!*/;
SET TIMESTAMP=1477921471/*!*/;
insert into test_autoinc_lock(a) values(2)
/*!*/;
# at 75822940
#161031 21:44:31 server id 168380811 end_log_pos 75822971 CRC32 0xbb91449d   Xid = 274
COMMIT/*!*/;
# at 75822971
#161031 21:44:26 server id 168380811 end_log_pos 75823050 CRC32 0xa297b57b   Query  thread_id=57  exec_time=30  error_code=0
SET TIMESTAMP=1477921466/*!*/;
BEGIN
/*!*/;
# at 75823050
# at 75823082
#161031 21:44:26 server id 168380811 end_log_pos 75823082 CRC32 0xa5aa31a1   Intvar
SET INSERT_ID=1/*!*/;
#161031 21:44:26 server id 168380811 end_log_pos 75823212 CRC32 0x470282ba   Query  thread_id=57  exec_time=30  error_code=0
SET TIMESTAMP=1477921466/*!*/;
insert into test_autoinc_lock(a) select * from test_auto

總結：

1 innodb row復制時，可將innodb_autoinc_lock_mode設置為2，這時可在所有insert情況下表獲得最大并發度

2 innodb statement復制時，可將innodb_autoinc_lock_mode設置為1，保證復制安全的同時，獲得簡單insert語句的最大并發度

3 myisam引擎情況下，無論什么樣自增id鎖都是表級鎖，設置innodb_autoinc_lock_mode參數無效（測試略）

4 實際上提問者說到的在innodb引擎下自增id值作為主鍵的情況下，相比uuid或者自定義的主鍵，是可以提到插入速度的，因為innodb是主鍵聚集索引，實際的主鍵值必須按照主鍵順序存取，那么自增id本身就是升序的，那么在插入數據時，底層就不必再做額外的排序操作，也減少了索引頁分裂的次數，從而大大增加insert速度（除非其他方案也能保證主鍵完全自增）

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