AUTO_RANDOM 从 v3.1.0 版本开始引入

警告：

当前 AUTO_RANDOM 属性为实验功能，不建议在生产环境中使用。在后续版本中，AUTO_RANDOM 的语法或语义可能会变化。

使用 AUTO_RANDOM 功能前，须在 TiDB 配置文件 experimental 部分设置 allow-auto-random = true。该参数详情可参见 allow-auto-random。

使用场景

AUTO_RANDOM 用于解决大批量写数据入 TiDB 时因含有整型自增主键列的表而产生的热点问题。详情参阅 TiDB 高并发写入场景最佳实践。

以下面语句建立的表为例：

  1. create table t (a int primary key auto_increment, b varchar(255))

在以上语句所建的表上执行大量未指定主键值的 INSERT 语句，示例如下：

  1. insert into t(b) values ('a'), ('b'), ('c')

如以上语句，由于未指定主键列的值（a 列），TiDB 会使用连续自增的行值作为行 ID，可能导致单个 TiKV 节点上产生写入热点，进而影响对外提供服务的性能。要避免这种性能下降，可以在执行建表语句时为 a 列指定 AUTO_RANDOM 属性而不是 AUTO_INCREMENT 属性。示例如下：

  1. create table t (a int primary key auto_random, b varchar(255))

或者

  1. create table t (a int auto_random, b varchar(255), primary key (a))

此时再执行形如 INSERT INTO t(b) values... 的 INSERT 语句。

  • 如果该 INSERT 语句没有指定整型主键列（a 列）的值，或者指定为 NULL，TiDB 会为该列自动分配值。该值不保证自增，不保证连续，只保证唯一，避免了连续的行 ID 带来的热点问题。
  • 如果该 INSERT 语句显式指定了整型主键列的值，和 AUTO_INCREMENT 属性类似，TiDB 会保存该值。注意，如果未在系统变量 @@sql_mode 中设置 NO_AUTO_VALUE_ON_ZERO， 即使显式指定整型主键列的值为 0，TiDB 也会为该列自动分配值。

自动分配值的计算方式如下：

该行值在二进制形式下，除去最高位（无论是 unsigned 还是 signed）的次高五位（称为 shard bits）由当前事务的开始时间决定，剩下的位数按照自增的顺序分配。

若要使用一个不同的 shard bits 的数量，可以在 AUTO_RANDOM 后面加一对括号，并在括号中指定想要的 shard bits 数量。示例如下：

  1. create table t (a int primary key auto_random(3), b varchar(255))

以上建表语句中，shard bits 的数量为 3。shard bits 的数量的取值范围是 [1, field_max_bits)，其中 field_max_bits 为整型主键列类型占用的位长度。

创建完表后，使用 SHOW WARNINGS 可以查看当前表可支持的最大隐式分配的次数：

  1. show warnings
  1. +-------+------+------------------------------------------------+
  2. | Level | Code | Message                                        |
  3. +-------+------+------------------------------------------------+
  4. | Note  | 1105 | Available implicit allocation times: 268435455 |
  5. +-------+------+------------------------------------------------+

另外，含有 AUTO_RANDOM 属性的表在系统表 information_schema.tables 中 TIDB_ROW_ID_SHARDING_INFO 一列的值为 PK_AUTO_RANDOM_BITS=x，其中 x 为 shard bits 的数量。

要获取上一次 TiDB 隐式分配的 ID，可以使用 select last_insert_id() 查看，例如：

  1. insert into t (b) values ("b")
  2. select * from t;
  3. select last_insert_id()

可能得到的结果如下：

  1. +------------+---+
  2. | a          | b |
  3. +------------+---+
  4. | 1073741825 | b |
  5. +------------+---+
  7. +------------------+
  8. | last_insert_id() |
  9. +------------------+
  10. | 1073741825       |
  11. +------------------+

兼容性

TiDB 支持解析版本注释语法。示例如下：

  1. create table t (a int primary key /*T!30100 auto_random */)
  1. create table t (a int primary key auto_random)

以上两个语句含义相同。

在 show create table 的结果中，AUTO_RANDOM 属性会被注释掉。注释会附带一个版本号，例如 /*T!30100 auto_random */。其中 30100 表示 v3.1.0 引入该功能，低版本的 TiDB 能够忽略带有上述注释的 AUTO_RANDOM 属性。

该功能支持向前兼容，即降级兼容。v3.1.0 以前的 TiDB 会忽略表（带有上述注释）的 AUTO_RANDOM 属性，因此能够使用含有该属性的表。

使用限制

目前在 TiDB 中使用 AUTO_RANDOM 有以下限制：

  • 该属性必须指定在整数类型的主键列上，否则会报错。例外情况见关于 alter-primary-key 配置项的说明。
  • 不支持使用 ALTER TABLE 来修改 AUTO_RANDOM 属性，包括添加或移除该属性。
  • 不支持修改含有 AUTO_RANDOM 属性的主键列的列类型。
  • 不支持与 AUTO_INCREMENT 同时指定在同一列上。
  • 不支持与列的默认值 DEFAULT 同时指定在同一列上。
  • 插入数据时，不建议自行显式指定含有 AUTO_RANDOM 列的值。不恰当地显式赋值，可能会导致该表提前耗尽用于自动分配的数值。

关于 alter-primary-key 配置项的说明

  • 当 alter-primary-key = true 时，即使是整型主键列，也不支持使用 AUTO_RANDOM。
  • 配置文件中的 alter-primary-key 和 allow-auto-random 两个配置项的值不允许同时为 true。