Java 面试宝典：高并发场景下自增主键会重复吗？

回答

不会重复。MySQL 的自增主键机制（AUTO_INCREMENT）能够确保主键值的唯一性和递增性，不会出现重复问题。

详解

一、自增主键工作原理

InnoDB 存储引擎使用自增计数器（auto-increment counter）生成自增主键值。插入新纪录时，InnoDB 根据当前计数器值生成新的主键，并将计数器值自增。核心设计如下：

1. 自增锁
2. 插入新纪录时，InnoDB 会在表级别加自增锁（AUTO-INC 锁），确保同一时间只有一个事务能获得新的自增主键值。
3. 自增锁是轻量级的，仅在生成新主键值时加锁，插入完成后立即释放。
4. 主键值持久化
5. 当事务提交时，保证新的自增主键值持久化。如此即使事务回滚，自增主键值也不会重复。
6. 主键值分配
7. 当分配自增主键值时，InnoDB 直接更新内存中的自增计数器值。
8. 如果数据库服务器重启，InnoDB 基于持久化的最大值继续分配新主键值，确保主键值的连续性。

二、自增主键问题

虽然 InnoDB 的自增主键设计机制能避免高并发场景下的冲突，但也存在一些问题：

1. 主键值耗尽
2. 自增主键的最大值受数据类型限制（如 INT 类型的最大值为2^31-1，大约21亿），当插入记录数量达到该值时，后续插入操作将失败。
3. 解决方案为预估表数据量，采用更大范围的整数类型如 BIGINT 作为主键或其他合理的主键方案。
4. 主键值不连续
5. 由于事务回滚、并发插入、手动设置自增值、删除记录等，自增主键可能出现不连续。建议业务逻辑上不依赖主键值的连续性。
6. 并发插入性能
7. 高并发场景下，大量并发操作导致竞争自增锁，从而影响插入性能。建议使用 UUID 或分布式 ID（如雪花算法）。

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