MySQL-事务中的一致性读和锁定读的具体原理
前言
上一篇文章MySQL-InnoDB行锁中，提到过一致性锁定读和一致性非锁定读，这篇文章会详细分析一下在事务中时，具体是如何实现一致性的。
一致性读原理
start transaction和begin语句，并不是立即开启一个事务，事务是在第一条读语句执行时才建立的。如果需要立即开启事务，可以使用这个语句:start transaction with comsistent snapshot。
每一个事务都有一个唯一的事务id，在mysql系统中，这个事务id是唯一且递增的。每一条数据库记录也有一个版本号，这个版本号记录了修改记录的事务id，如图：
最新的版本是V4，修改它的事务id为25，依次往前为V3，事务id17，一直到V1，事务id为10。
数据库中并不是真的有这些V1~V4的物理实体，是根据当前最新版本号和undolog往前计算出来每一个版本的。另外，数据库记录中除了保存修改它的事务id以外，还会记录这条修改是否已经提交。
在事务建立的一瞬间，当前事务会生成一个数组，保存了当前时刻系统中所有的活跃事务id（未提交事务），按照从小到大顺序排列，其中最小的id为低水位，最大的id为高水位。
那么在读操作和更新操作的时候，具体是如何使用这个版本号的呢？
我们知道，读分为一致性锁定读和一致性非锁定读；更新操作，其实可以拆解为两步，一步是一致性锁定读，一步是更新。我们只需要分析 一致性锁定读和一致性非锁定读就可以了。
- 如果是一致性非锁定读，能读到的是低水位下的最近一个事务更新后的记录。
- 如果是一致性锁定读，如果当前记录被锁定，需要等待锁释放；如果没被锁定，能读到最新一个已提交记录或者当前事务版本号对记录的修改。
实验验证
准备一张表
create table t(id int,k int,primary key(id));
insert into t(id,k) values(1,1),(2,2),(3,3),(4,4);
事务的时间线图如下
事务A：
mysql> start transaction with consistent snapshot;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
mysql> select * from t where id = 1;
+----+------+
| id | k |
+----+------+
| 1 | 1 |
+----+------+
1 row in set (0.00 sec)
事务B：
mysql> start transaction with consistent snapshot;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
mysql> update t set k=k+1 where id = 1;
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
Rows matched: 1 Changed: 1 Warnings: 0
mysql> select * from t where id = 1;
+----+------+
| id | k |
+----+------+
| 1 | 3 |
+----+------+
1 row in set (0.00 sec)
实验结果分析
假设实验开始前记录的最新已提交版本事务id为90，事务A的id为99,事务B的id为100，事务C的id为101。
先分析B
在B查询的时候，id=1记录的最新版本为事务C更新的并且已经提交，事务B做的update操作，会被拆分成两步：
- select * from t for update;
- update t set k=k+1;
第一步会在当前行上加X锁，并且读最新已提交的版本，虽然C记录的事务id大于B，但是B会去读取它，所以在第一步，B拿到了已经被事务C更新为2的数据。
第二步，事务B会在2的基础上加一，把当前记录更新为3，并且未提交，且事务版本号为事务B的100。
再分析A
在A查询的时候，id=1记录的最新版本为事务B更新的，并且未提交，所以事务A继续往前找，直到找到事务id为90的已提交记录读取出来，所以事务A读取到的为事务id=90更新的1。
场景实战
并发减库存的场景，目前库存num=200，初始代码逻辑如下：
select num from t where t > 0;
update t set num = num -200;
有两个并发的事务，事务A和事务B，在事务A执行到select语句后，事务B也执行到select，两个事务都拿到了num=200，按照上面的语句继续做更新操作，事务B结束后就会发现库存num变成了负值，如何修改呢？
可以改成只写一个update语句
update t set num = num - 200 where num >= 200
然后根据返回的影响行数做判断，如果影响行数为0，说明库存已经为0，需要做相关的后续业务处理。
