MySQL 中可以通过添加主键来节省磁盘空间吗？（译文）
从历史上看，MySQL 不需要在表上定义显式主键，直到今天默认都是这样。不过，这种要求是通过两种复制方法施加的：组复制和 Percona XtraDB 集群 （PXC），默认情况下不允许使用没有主键的表。对于缺少主键的表，有许多众所周知的负面性能影响，其中最痛苦的是糟糕的复制速度。
今天，简单说明一下使用主键的另一个原因：磁盘上的数据大小！
请看示例：
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，磁盘占用 748M。现在，假设我的测试表有具有唯一值的列 “a”：
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)
将 （secondary） 索引类型更改为 primary：
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)
结果重新创建了表，它在磁盘上的大小减小到 588M，相当显着！为什么会这样？我们有完全相同的数据，并且在两种情况下，两列都已编入索引！让我们看看更改前后表的更多详细信息。
当两个列都通过辅助键编制索引时，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)
所以，有第三个索引！通过 innodb_ruby 工具查看每个索引的更详细视图，它是大小最大的索引 （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;如果未定义显式 PK，它将添加一个名为 .由于它包含整个数据行，因此其大小开销很大。GEN_CLUST_INDEX
将二级索引替换为显式主键后，不再需要隐藏的索引。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%
隐藏的（内部）聚集索引 （GEN_CLUST_INDEX） 与生成的不可见主键 （GIPK）
每个 InnoDB table 都有一个集群键，因此不定义一个不会节省任何磁盘空间，有时恰恰相反，如上所述。因此，即使有问题的表的现有列都不是唯一的，最好还是添加另一个唯一列作为主键。内部的没有暴露在上层 MySQL 层，只有 InnoDB 引擎知道它，因此它对复制速度毫无用处。因此，显式 PK 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 PK 列，则仍应使用不可见的主键来强制实施主键。这样，您将获得性能优势，同时，更改对应用程序是透明的。GEN_CLUST_INDEX
让我们看看它在实践中是如何工作的：
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。但是如果需要，我们仍然可以使用它，例如，轻松地将表读取或写入拆分为可预测的块：
mysql > select my_row_id,a from nopk;
+-----------+------+
| my_row_id | a |
+-----------+------+
| 1 | 100 |
+-----------+------+
1 row in set (0.00 sec)
请注意，对于缺少主键的现有架构，在强制实施 sql_require_primary_key 变量之前，最好先启用该sql_generate_invisible_primary_key并使用逻辑转储和还原重新创建数据。简单的表优化不会添加不可见的 PK。无论如何，拥有一个不可见的 PK 应该是遗留应用程序的双赢解决方案。
总结一下：
- 可能值得检查一下更改索引类型是否可以节省磁盘空间！
- 如果由于应用程序限制而无法添加主键，请考虑使用不可见的主键！