前言

上一篇文章MySQL-InnoDB行鎖中，提到過一致性鎖定讀和一致性非鎖定讀，這篇文章會詳細分析一下在事務中時，具體是如何實現一致性的。

一致性讀原理

start transaction和begin語句，並不是立即開啟一個事務，事務是在第一條讀語句執行時才建立的。如果需要立即開啟事務，可以使用這個語句:start transaction with comsistent snapshot。

每一個事務都有一個唯一的事務id，在mysql系統中，這個事務id是唯一且遞增的。每一條資料庫記錄也有一個版本號，這個版本號記錄了修改記錄的事務id，如圖：

最新的版本是V4，修改它的事務id為25，依次往前為V3，事務id17，一直到V1，事務id為10。 資料庫中並不是真的有這些V1~V4的物理實體，是根據當前最新版本號和undolog往前計算出來每一個版本的。另外，資料庫記錄中除了儲存修改它的事務id以外，還會記錄這條修改是否已經提交。

在事務建立的一瞬間，當前事務會生成一個數組，儲存了當前時刻系統中所有的活躍事務id（未提交事務），按照從小到大順序排列，其中最小的id為低水位，最大的id為高水位。

那麼在讀操作和更新操作的時候，具體是如何使用這個版本號的呢？

我們知道，讀分為一致性鎖定讀和一致性非鎖定讀；更新操作，其實可以拆解為兩步，一步是一致性鎖定讀，一步是更新。我們只需要分析 一致性鎖定讀和一致性非鎖定讀就可以了。

• 如果是一致性非鎖定讀，能讀到的是低水位下的最近一個事務更新後的記錄。
• 如果是一致性鎖定讀，如果當前記錄被鎖定，需要等待鎖釋放；如果沒被鎖定，能讀到最新一個已提交記錄或者當前事務版本號對記錄的修改。

實驗驗證

準備一張表

create table t(id int,k int,primary key(id));
insert into t(id,k) values(1,1),(2,2),(3,3),(4,4);

事務的時間線圖如下

事務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)
 

事務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)

實驗結果分析

假設實驗開始前記錄的最新已提交版本事務id為90，事務A的id為99,事務B的id為100，事務C的id為101。

先分析B 在B查詢的時候，id=1記錄的最新版本為事務C更新的並且已經提交，事務B做的update操作，會被拆分成兩步：

1. select * from t for update;
2. update t set k=k+1;

第一步會在當前行上加X鎖，並且讀最新已提交的版本，雖然C記錄的事務id大於B，但是B會去讀取它，所以在第一步，B拿到了已經被事務C更新為2的資料。

第二步，事務B會在2的基礎上加一，把當前記錄更新為3，並且未提交，且事務版本號為事務B的100。

再分析A 在A查詢的時候，id=1記錄的最新版本為事務B更新的，並且未提交，所以事務A繼續往前找，直到找到事務id為90的已提交記錄讀取出來，所以事務A讀取到的為事務id=90更新的1。

場景實戰

併發減庫存的場景，目前庫存num=200，初始程式碼邏輯如下： select num from t where t > 0; update t set num = num -200;

有兩個併發的事務，事務A和事務B，在事務A執行到select語句後，事務B也執行到select，兩個事務都拿到了num=200，按照上面的語句繼續做更新操作，事務B結束後就會發現庫存num變成了負值，如何修改呢？

可以改成只寫一個update語句

update t set num = num - 200 where num >= 200

然後根據返回的影響行數做判斷，如果影響行數為0，說明庫存已經為0，需要做相關的後續業務處理。