您现在的位置是：首页 > 文章详情

MySQL 添加主键可以节省磁盘空间吗？

日期：2024-03-04点击：30收藏

MySQL 表定义主键不是必须的，并且直到今天（MySQL 版本 8.3.0）都是这样。不过，在 MGR 和 PXC 架构中不允许使用没有主键的表。如果数据表没有主键，会有许多众所周知的负面性能影响，其中最痛苦的是复制速度很糟糕。

今天，我想快速说明一下 需要使用主键的另一个原因：磁盘空间！

创建一个非常简单的示例表：

mysql > show create table test1\G *************************** 1. row *************************** Table: test1 Create Table: CREATE TABLE `test1` ( `a` int NOT NULL, `b` bigint DEFAULT NULL, KEY `a` (`a`), KEY `b` (`b`) ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COLLATE=utf8mb4_0900_ai_ci 1 row in set (0.00 sec)

填充 10M 测试行，需要 748M 磁盘空间。现在，假设我的测试表的 a 列具有唯一值：

mysql > select count(*) from test1; +----------+ | count(*) | +----------+ | 10000000 | +----------+ 1 row in set (1.34 sec) mysql > select count(DISTINCT(a)) from test1; +--------------------+ | count(DISTINCT(a)) | +--------------------+ | 10000000 | +--------------------+ 1 row in set (5.25 sec)

下面我将把索引类型更改为主键：

mysql > alter table test1 add primary key(a), drop key a; Query OK, 0 rows affected (48.90 sec) Records: 0 Duplicates: 0 Warnings: 0 mysql > show create table test1\G *************************** 1. row *************************** Table: test1 Create Table: CREATE TABLE `test1` ( `a` int NOT NULL, `b` bigint DEFAULT NULL, PRIMARY KEY (`a`), KEY `b` (`b`) ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COLLATE=utf8mb4_0900_ai_ci 1 row in set (0.00 sec)

结果，该表被重新创建，其磁盘大小减少到 588M，非常显着！

为什么会发生这种情况？我们拥有完全相同的数据，并且在两种情况下都对两列都建立了索引！让我们检查一下更改前后该表的更多详细信息。

之前，在没有主键的情况下，当两列都通过辅助键建立索引时，我们可以看到以下内容：

mysql > select SPACE,INDEX_ID,i.NAME as index_name, t.NAME as table_name, CLUST_INDEX_SIZE, OTHER_INDEX_SIZE from information_schema.INNODB_INDEXES i JOIN information_schema.INNODB_TABLESPACES t USING(space) JOIN information_schema.INNODB_TABLESTATS ts WHERE t.NAME=ts.NAME AND t.NAME='db1/test1'\G *************************** 1. row ***************************            SPACE: 50         INDEX_ID: 232       index_name: a       table_name: db1/test1 CLUST_INDEX_SIZE: 24699 OTHER_INDEX_SIZE: 22242 *************************** 2. row ***************************            SPACE: 50         INDEX_ID: 231       index_name: b       table_name: db1/test1 CLUST_INDEX_SIZE: 24699 OTHER_INDEX_SIZE: 22242 *************************** 3. row ***************************            SPACE: 50         INDEX_ID: 230       index_name: GEN_CLUST_INDEX       table_name: db1/test1 CLUST_INDEX_SIZE: 24699 OTHER_INDEX_SIZE: 22242 3 rows in set (0.00 sec)

竟然还有第三个索引！通过 innodb_ruby 工具可以更详细地查看每个索引，可以看到它的大小是最大的（id=230）：

$ innodb_space -f msb_8_3_0/data/db1/test1.ibd space-indexes id      name  root        fseg        fseg_id     used        allocated   fill_factor 230           4           internal    3           27          27          100.00%     230           4           leaf        4           24634       24672       99.85%       231           5           internal    5           21          21          100.00%     231           5           leaf        6           12627       12640       99.90%       232           6           internal    7           13          13          100.00%     232           6           leaf        8           9545        9568        99.76%

这就是 InnoDB 引擎的工作原理；如果没有定义明确的主键，它将添加一个名为的内部主键 GEN_CLUST_INDEX。由于它包含整个数据行，因此其大小开销非常大。

将二级索引替换为显式主键后，就不再需要隐藏索引了。因此，我们总共剩下两个索引：

mysql > select SPACE,INDEX_ID,i.NAME as index_name, t.NAME as table_name, CLUST_INDEX_SIZE,OTHER_INDEX_SIZE from information_schema.INNODB_INDEXES i JOIN information_schema.INNODB_TABLESPACES t USING(space) JOIN information_schema.INNODB_TABLESTATS ts WHERE t.NAME=ts.NAME AND t.NAME='db1/test1'\G *************************** 1. row ***************************            SPACE: 54         INDEX_ID: 237       index_name: b       table_name: db1/test1 CLUST_INDEX_SIZE: 23733 OTHER_INDEX_SIZE: 13041 *************************** 2. row ***************************            SPACE: 54         INDEX_ID: 236       index_name: PRIMARY       table_name: db1/test1 CLUST_INDEX_SIZE: 23733 OTHER_INDEX_SIZE: 13041 2 rows in set (0.01 sec)

$ innodb_space -f msb_8_3_0/data/db1/test1.ibd space-indexes id      name  root        fseg        fseg_id     used        allocated   fill_factor 236           4           internal    3           21          21          100.00%     236           4           leaf        4           20704       23712       87.31%       237           5           internal    5           17          17          100.00%     237           5           leaf        6           11394       13024       87.48%

GEN_CLUST_INDEX vs GIPK

每个 InnoDB 表都有一个聚集键，因此不定义聚集键不会节省任何磁盘空间，有时甚至相反，如上所示。因此，即使有问题的表中没有任何现有列是唯一的，最好还是添加另一个唯一列作为主键。内部 GEN_CLUST_INDEX 不暴露给 MySQL 上层，只有 InnoDB 引擎知道它，因此对于复制速度来说没有用处。因此，显式主键始终是更好的解决方案。

但是，如果由于遗留应用程序问题而无法添加新的主键列，建议使用不可见的主键（GIPK）来当作主键。这样，您将获得性能优势，同时对应用程序是不可见的。

mysql > set sql_require_primary_key=1; Query OK, 0 rows affected (0.00 sec) mysql > create table nopk (a int); ERROR 3750 (HY000): Unable to create or change a table without a primary key, when the system variable 'sql_require_primary_key' is set. Add a primary key to the table or unset this variable to avoid this message. Note that tables without a primary key can cause performance problems in row-based replication, so please consult your DBA before changing this setting. mysql > set sql_generate_invisible_primary_key=1; Query OK, 0 rows affected (0.00 sec) mysql > create table nopk (a int); Query OK, 0 rows affected (0.02 sec) mysql > show create table nopk\G *************************** 1. row *************************** Table: nopk Create Table: CREATE TABLE `nopk` ( `my_row_id` bigint unsigned NOT NULL AUTO_INCREMENT /*!80023 INVISIBLE */, `a` int DEFAULT NULL, PRIMARY KEY (`my_row_id`) ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COLLATE=utf8mb4_0900_ai_ci 1 row in set (0.00 sec) mysql > select * from nopk; +------+ | a | +------+ | 100 | +------+ 1 row in set (0.00 sec)

因此，我们的应用程序根本不知道新列。但如果需要，我们仍然可以使用它，例如，轻松地将表读取或写入分成可预测的块：

mysql > select my_row_id,a from nopk; +-----------+------+ | my_row_id | a | +-----------+------+ | 1 | 100 | +-----------+------+ 1 row in set (0.00 sec)

请注意，对于缺少主键的架构，在强制执行变量 sql_require_primary_key 之前，最好首先启用 sql_generate_invisible_primary_key 并使用逻辑备份和恢复重新创建数据。简单的表优化不会增加不可见主键。无论如何，对于遗留的应用来说，拥有不可见主键（GIPK）应该是一个双赢的解决方案。

更多技术文章，请访问：https://opensource.actionsky.com/

关于 SQLE

SQLE 是一款全方位的 SQL 质量管理平台，覆盖开发至生产环境的 SQL 审核和管理。支持主流的开源、商业、国产数据库，为开发和运维提供流程自动化能力，提升上线效率，提高数据质量。

SQLE 获取

类型	地址
版本库	https://github.com/actiontech/sqle
文档	https://actiontech.github.io/sqle-docs/
发布信息	https://github.com/actiontech/sqle/releases
数据审核插件开发文档	https://actiontech.github.io/sqle-docs/docs/dev-manual/plugins/howtouse