MySQL主从复制（7）——MySQL的三种复制方式：异步复制、半同步复制、全同步复制
MySQL3.23.15版本引入了复制技术，复制的实现涉及到两个线程，一个在 Master，一个在 Slave。Slave的 I/O 和 SQL 功能作为一个线程，从 Master 获取到 event 后直接 apply，没有 relay log。这种复制方式使主备存在较大延迟，可能导致大量 binary log 没有备份到 Slave 端。从 MySQL4.0.2 版本开始将 Slave 端 event 读取和执行独立成两个线程，即 IO 线程和 SQL 线程，并引入了 relay log。IO 线程读取 event 后写入 relay log，SQL 线程从 relay log 中读取 event 然后执行。以上的复制方式为异步复制：主库的事务执行不考虑备库的同步进度，如果备库延迟时间较长，当主库宕机后，可能会导致数据丢失。
在MySQL在5.5中引入了半同步复制技术：主库在应答客户端提交的事务前需要保证至少一个从库接收并写到 relay log中。
在 MySQL5.7.17中引入了 InnoDB Group Replication 的概念，提供了基于 Group replication 的全同步技术。
下面分别介绍异步复制、半同步复制、全同步复制：
一、异步复制
MySQL默认的复制就是异步复制，主库在执行完客户端提交的事务后会立即将结果返回给客户端，并不关心从库是否已经接收并处理。主库将事务 Binlog 事件写入到 Binlog 文件中，此时主库只是通知 Dump 线程发送这些新的 Binlog，然后主库就会继续处理提交操作，并不保证这些 Binlog 传到任何一个从库节点上。这样就会存在一个问题，如果主库出现故障，此时主库已经提交的事务可能并没有传到从库上，可能导致数据丢失。
MySQL 的异步复制，依靠二进制日志进行数据复制。比如有两台机器：一台主库（master），一台从库（slave）。
（1）正常的复制：事务一（t1）写入 binlog buffer；dumper 线程通知 slave 有新的事务 t1；binlog buffer 进行checkpoint；slave 的 IO 线程接收到 t1 并写入到自己的的 relay log；slave 的 SQL 线程写入到本地数据库。 这种情况下，master 和 slave 都能看到这条新的事务，如果 master 宕机，slave 可以提升为新的 master。
（2）异常的复制：事务一（t1）写入 binlog buffer；dumper 线程通知 slave 有新的事务t1；binlog buffer 进行checkpoint；slave 因为网络不稳定，一直没有收到 t1；如果 master 宕机，slave 提升为新的 master，则 t1 丢失。
（3）存在的问题：主库和从库事务更新不同步，导致从库和主库的数据不一致。
二、全同步复制
当主库提交事务之后，所有的从库节点必须收到、APPLY并且提交这些事务，然后主库线程才能继续做后续操作。因为需要等待所有从库执行完该事务才能返回，所以全同步复制的性能必然会收到严重的影响。
三、半同步复制
介于异步复制和全同步复制之间，主库在执行完客户端提交的事务后不是立刻返回给客户端，而是等待至少一个从库接收到并写到 relay log 中才返回给客户端。相对于异步复制，半同步复制提高了数据的安全性，同时它也造成了一定程度的延迟。
半同步复制的出现，就是为了保证在任何时刻主备数据一致的问题。相对于异步复制，半同步复制要求执行的每一个事务，都要求至少有一个备库成功接收后，才返回给用户。实现原理也很简单，主库本地执行完毕后，等待备库的响应消息（包含最新备库接收到的binlog（file，pos）），接收到备库响应消息后，再返回给用户，这样一个事务才算真正完成。在主库实例上，有一个专门的线程（ack_receiver）接收备库的响应消息，并以通知机制告知主库备库已经接收的日志，可以继续执行。
半同步复制原理如下图所示：
半同步复制的过程：master 将每个事务写入 binlog（sync_binlog=1），传递到 slave 刷新到磁盘（sync_relay=1），同时主库提交事务（commit）。master 等待 slave 反馈收到 relay log，只有收到 ACK 后 master 才将 commit OK 结果反馈给客户端。
半同步复制的特点：
（1）从库会在连接到主库时告诉主库，它是不是配置了半同步。
（2）如果半同步复制在主库端开启，并且至少有一个半同步复制的从库节点，那么此时主库的事务线程在提交时会被阻塞并等待，结果有两种可能：（a）至少一个从库节点通知它已经收到了所有这个事务的Binlog事件；（b）一直等待直到超过配置的某一个时间点为止，此时，半同步复制将自动关闭，转换为异步复制。
（3）从库节点只有在接收到某一个事务的所有 Binlog，将其写入到 Relay Log 文件之后，才会通知对应主库上面的等待线程。
（4）如果在等待过程中，等待时间已经超过了配置的超时时间，没有任何一个从节点通知当前事务，那么此时主库会自动转换为异步复制，当至少一个半同步从节点赶上来时，主库便会自动转换为半同步方式的复制。
（5）半同步复制必须是在主库和从库两端都开启时才行，如果在主库上没打开，或者在主库上开启了而在从库上没有开启，主库都会使用异步方式复制。
参考文献：
1、https://blog.csdn.net/xihuanyuye/article/details/81220524?utm_medium=distribute.pc_relevant_t0.none-task-blog-BlogCommendFromMachineLearnPai2-1.edu_weight&depth_1-utm_source=distribute.pc_relevant_t0.none-task-blog-BlogCommendFromMachineLearnPai2-1.edu_weight
2、https://blog.csdn.net/qq_41977453/article/details/103851419?utm_medium=distribute.pc_relevant.none-task-blog-BlogCommendFromMachineLearnPai2-5.edu_weight&depth_1-utm_source=distribute.pc_relevant.none-task-blog-BlogCommendFromMachineLearnPai2-5.edu_weight
3、https://www.cnblogs.com/zero-gg/p/9057092.html