UUIDを主キーとして使用するベストプラクティス

UUID（Universally Unique Identifiers）は、分散データベースにおける主キーとして、自動増分整数の代替として広く利用されています。このドキュメントでは、TiDBでUUIDを使用するメリットを概説し、UUIDを効率的に保存およびインデックス化するためのベストプラクティスを紹介します。

UUIDの概要

UUID を主キーとして使用すると、 AUTO_INCREMENT整数と比較して次の利点があります。

• UUIDは複数のシステムで競合のリスクなく生成できます。場合によっては、TiDBへのネットワーク通信回数が削減され、パフォーマンスが向上する可能性があります。
• UUID は、ほとんどのプログラミング言語とデータベース システムでサポートされています。
• URLの一部として使用される場合、UUIDは列挙攻撃に対して脆弱ではありません。一方、 AUTO_INCREMENT数字を使用すると、請求書IDやユーザーIDを推測される可能性があります。

ベストプラクティス

このセクションでは、TiDB で UUID を保存およびインデックス作成するためのベスト プラクティスについて説明します。

バイナリとして保存

テキスト形式のUUID形式は次のようになりますab06f63e-8fe7-11ec-a514-5405db7aad56は36文字の文字列です。3 UUID_TO_BIN()使用すると、テキスト形式を16バイトのバイナリ形式に変換できます。これにより、テキストをBINARY(16)列に格納できます。UUIDを取得する際には、 BIN_TO_UUID()関数を使用してテキスト形式に戻すことができます。

UUID形式のバイナリ順序とクラスター化された主キー

UUID_TO_BIN()関数は、 1 つの引数 (UUID)、または 2 つの引数 (2 番目の引数はswap_flagとともに使用できます。

ホットスポットを回避するために、TiDB ではswap_flag設定しないことをお勧めします。

ホットスポットを回避するために、UUID ベースの主キーにCLUSTEREDオプション明示的に設定することもできます。

swap_flagの効果を示すために、同一の構造を持つ2つのテーブルを示します。違いは、 uuid_demo_1に挿入されるデータはUUID_TO_BIN(?, 0)を使用し、 uuid_demo_2 UUID_TO_BIN(?, 1)使用する点です。

以下のキービジュアライザーのスクリーンショットでは、バイナリ形式でフィールドの順序が入れ替わったuuid_demo_2テーブルの単一の領域に書き込みが集中していることがわかります。

CREATE TABLE `uuid_demo_1` (
  `uuid` varbinary(16) NOT NULL,
  `c1` varchar(255) NOT NULL,
  PRIMARY KEY (`uuid`) CLUSTERED
)

CREATE TABLE `uuid_demo_2` (
  `uuid` varbinary(16) NOT NULL,
  `c1` varchar(255) NOT NULL,
  PRIMARY KEY (`uuid`) CLUSTERED
)

MySQLの互換性

UUIDはMySQLでも使用できます。1とBIN_TO_UUID() UUID_TO_BIN()関数はMySQL 8.0で導入されました。5 UUID()関数はそれ以前のMySQLバージョンでも使用できます。