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被追着问UUID和自增ID做主键哪个好，为什么？

来源：责编：时间：2024-05-29 17:31:09 100观看

导读之前无意间看到群友讨论到用什么做主键比较好图片图片图片其实 UUID 和自增主键 ID 是常用于数据库主键的两种方式，各自具有独特的优缺点。UUIDUUID 是一个由 128 位组成的唯一标识符，通常以字符串形式表示。它可以通过

之前无意间看到群友讨论到用什么做主键比较好

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其实 UUID 和自增主键 ID 是常用于数据库主键的两种方式，各自具有独特的优缺点。

UUID

UUID 是一个由 128 位组成的唯一标识符，通常以字符串形式表示。它可以通过不同的算法生成，例如基于时间戳的 UUID（version 1）和基于随机数的 UUID（version 4）等。

UUID 的优点

全局唯一性：通过不同算法生成，几乎能够保证在全球范围内的唯一性，从而避免了多台机器之间可能发生的主键冲突问题。
不可预测性：随机生成的 UUID 很难被猜测，因此在需要保密性的应用场景下非常适用。
分布式应用：由于可以在不同的机器上生成 UUID，因此可以被广泛应用于分布式系统中。

然而，UUID 作为主键 ID 也存在一些缺点：

存储空间较大：UUID 通常以字符串形式存储，占用的存储空间较大。
不适合范围查询：由于不是自增的，不支持范围查询。新生成的 UUID 可能会插入到已有数据的中间位置，导致范围查询时出现数据重复或漏数据的情况。
不方便展示：UUID 通常比较长，且没有明确的业务含义，因此不太适合在系统间或前台页面进行展示。
查询效率低下：

在 UUID 列上创建索引会导致索引大小增加，从而影响缓存命中率，增加磁盘 I/O 需求，同时也增加了查询时的内存开销。

当使用 UUID 进行排序时，新生成的 UUID 通常会插入到叶子节点的中间位置，导致 B+树的频繁分裂和平衡操作，进而影响查询性能。

自增 ID

在 MySQL 中，可以通过设置 AUTO_INCREMENT 属性实现 ID 的自增长，通常用于作为主键 ID。

使用自增 ID 作为主键的好处包括：

存储空间节省：ID 为数字，占用的位数比 UUID 小得多，因此在存储空间上更加节省。
查询效率高：ID 递增，利于 B+Tree 索引的查询效率提高。
方便展示：ID 较短，方便在系统间或前台页面进行展示。
分页方便：ID 连续自增，有利于解决深度分页问题。

然而，使用自增主键也存在一些问题：

分库分表困难：在分库分表时，无法依赖单一表的自增主键，可能导致冲突问题。
可预测性：由于 ID 是顺序自增的，因此具有一定可预测性，存在一定的安全风险。
可能用尽：自增 ID 可能是 int、bigint 等，但它们都有范围限制，可能会用尽。
性能问题：在数据迁移期间，如果使用自增主键，数据库可能会产生额外的性能开销。这可能是由于重新计算主键值或更新相关索引所致。这可能会导致数据迁移过程变慢。

到底什么是 UUID，它能保证唯一吗？

UUID（Universally Unique Identifier）是一种全局唯一标识符，用于在同一时空中的各台机器上保证唯一性。

UUID 的生成基于特定算法，通常使用随机数生成器或基于时间戳的方式。生成的 UUID 以 32 位 16 进制数表示，总共 128 位（标准 UUID 格式为：xxxxxxxx-xxxx-xxxx-xxxx-xxxxxxxxxxxx，共 32 个字符）。

由于 UUID 是由 MAC 地址、时间戳、随机数等信息生成的，因此具有极高的唯一性，几乎不可能重复。但在实际实现中，UUID 有多种版本，它们的唯一性指标也有所不同。

UUID 的具体实现版本包括基于时间的 UUID V1 和基于随机数的 UUID V4 等。

在 Java 中，java.util.UUID生成的 UUID 包括 V3 和 V4 两种版本。

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UUID 的优缺点

UUID 的优点在于其性能较高，不依赖网络，可以在本地生成，并且使用起来相对简单。

然而，UUID 也存在两个明显的缺点：

长度过长：UUID 通常由 32 位 16 进制数字组成，因此长度较长。例如，对于类似"550e8400-e29b-41d4-a716-446655440000"的字符串，几乎没有任何程序员能够直观理解其含义。
缺乏含义：UUID 是随机生成的，因此缺乏任何业务或语义上的含义。一旦将其用作全局唯一标识，可能导致在日后的问题排查和开发调试过程中遇到较大困难。

各个版本实现

V1. 基于时间戳的 UUID

基于时间戳的 UUID 是通过计算当前时间戳、随机数和机器 MAC 地址得到的。由于算法中使用了 MAC 地址，这个版本的 UUID 能够确保在全球范围内的唯一性。然而，使用 MAC 地址也带来了安全性问题，因此这个版本的 UUID 受到了批评。如果应用只在局域网中使用，也可以使用一种简化的算法，以 IP 地址代替 MAC 地址。

V2. DCE(Distributed Computing Environment)安全的 UUID

这个版本的 UUID 算法与基于时间戳的 UUID 相同，但会将时间戳的前 4 位替换为 POSIX 的 UID 或 GID。然而，实际中较少使用这个版本的 UUID。

V3. 基于名称空间的 UUID(MD5)

基于名称空间的 UUID 通过计算名称和名称空间的 MD5 散列值得到。这个版本的 UUID 保证了以下几点：在相同名称空间中，不同名称生成的 UUID 具有唯一性；不同名称空间中的 UUID 是唯一的；在相同名称空间中，相同名称生成的 UUID 是重复的。

V4. 基于随机数的 UUID

基于随机数的 UUID 是根据随机数或伪随机数生成的。该版本的 UUID 使用随机数生成器生成，保证了生成的 UUID 具有极佳的唯一性。然而，由于其基于随机数，因此不太适用于数据量特别大的场景。

V5. 基于名称空间的 UUID(SHA1)

与版本 3 的 UUID 算法相似，但使用 SHA1（Secure Hash Algorithm 1）算法进行散列值计算。

各版本 UUID 简要总结如下：

Version 1 和 Version 2：

基于时间戳和 MAC 地址，适合分布式计算环境，具有高度唯一性。

Version 3 和 Version 5：

基于名称空间，在一定范围内是唯一的，可用于生成重复 UUID 的场景。

Version 4：

简单地基于随机数生成，适合数据量不是特别大的场景，但可靠性较低。

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