作者简介：高鹏，笔名八怪。《深入理解MySQL主从原理》图书作者，同时运营个人公众号“MySQL学习”，持续分享遇到的有趣case以及代码解析！
一、半同步的总体流程图
查看大图请移步 https://www.jianshu.com/p/5ebf4f4c1cf8
二、半同步中几个重要的状态值（主库）
半同步插件是否注册：半同步插件注册状态
ReplSemiSyncMaster::init_done_
/* True when initObject has been called */
半同步插件是否启用：半同步开启状态
ReplSemiSyncMaster::master_enabled_
/* semi-sync is enabled on the master */
getMasterEnabled用于获取变量
set_master_enabled设置变量
完全取决于参数rpl_semi_sync_master_enabled
是否使用半同步(异步)：半同步复制方式
ReplSemiSyncMaster::state_
/* whether semi-sync is switched */
本状态非常重要，决定了是否是半同步复制方式，在函数ReplSemiSyncMaster::commitTrx中会完全依赖这个状态决定是否进行用户线程事务的等待，也是Rpl_semi_sync_master_status信息的来源。
三、相关参数（主库）
研究的参数包括
| rpl_semi_sync_master_enabled | ON |
| rpl_semi_sync_master_timeout | 10000 |
| rpl_semi_sync_master_trace_level | 32 |
| rpl_semi_sync_master_wait_for_slave_count | 1 |
| rpl_semi_sync_master_wait_no_slave | ON |
| rpl_semi_sync_master_wait_point | AFTER_SYNC |
rpl_semi_sync_master_enabled
默认为false
生效点：
- 插件初始化初始化生效，参考第一节初始化函数ReplSemiSyncMaster::initObject
- Ack_receiver线程初始化生效，参考第一节初始化函数Ack_receiver::init
- 参数动态生效，参考函数fix_rpl_semi_sync_master_enabled
fix_rpl_semi_sync_master_enabled函数会动态转换为半同步开启状态，并且开启Ack_receiver线程，当然根据参数rpl_semi_sync_master_wait_for_slave_countrpl_semi_sync_master_wait_no_slave
的设置，考虑是否使用同步复制方式，并且本参数会设置到 ReplSemiSyncMaster::master_enabled_ 全局变量。如果是关闭则会转化为异步复制switch_off()，并且做一些清理操作，比如active_tranxs_。
rpl_semi_sync_master_timeout
默认为10000毫秒，即10秒
生效点：
- 等待需要的ack反馈的事务超时，生效函数为ReplSemiSyncMaster::commitTrx，如果超时那么切换为异步复制，调用switch_off函数
- 插件初始化生效
- 参数动态生效，参考函数fix_rpl_semi_sync_master_timeout设置方式就是赋值给ReplSemiSyncMaster::wait_timeout_
rpl_semi_sync_master_wait_for_slave_count
默认为on
本参数可以和参数rpl_semi_sync_master_wait_no_slave共同作用共同决定半同步复制还是异步复制，这里先说rpl_semi_sync_master_wait_no_slave设置on的情况
生效点：
- 初始化Ack_recevier线程的AckContainer的元素个数，调用函数setWaitSlaveCount
- 等待需要的ack反馈的事务超时，会通过AckContainer遍历找到最小的ack反馈点，参考repl_semi_report_binlog_sync函数
- 动态参数修改fix_rpl_semi_sync_master_wait_for_slave_count，这里也会重新设置AckContainer的元素个数，调用函数setWaitSlaveCount
因此和rpl_semi_sync_master_timeout参数配合，可以决定收到多少个半同步从库的ack后进行反馈。
rpl_semi_sync_master_wait_no_slave
默认为on
如果为on则遵守如上rpl_semi_sync_master_wait_for_slave_count的说明，这里重点说一下它设置为false有什么作用，如果其设置为false那么会有如下影响
生效点：
- 每次有半连接从库退出的时候，dump线程退出之前会通过回调函数repl_semi_binlog_dump_end，调入ReplSemiSyncMaster::remove_slave函数进行判断rpl_semi_sync_master_clients(现有存在的半同步从库数量)是否小于了rpl_semi_sync_master_wait_for_slave_count的个数，如果小于了则直接切换为异步复制方式。而不需要等到无ack反馈才进行切换。
- 如果设置半同步开启状态，需要进行判断是否rpl_semi_sync_master_clients(现有存在的半同步从库数量)是否小于了pl_semi_sync_master_wait_for_slave_count的个数，如果小于则不开启同步复制。参考函数ReplSemiSyncMaster::enableMaster
- 动态参数修改fix_rpl_semi_sync_master_wait_no_slave，根据rpl_semi_sync_master_clients(现有存在的半同步从库数量)是否为0来决定是否开启半同步复制方式，但是这里有一个疑问判断条件为rpl_semi_sync_master_clients==0。
因此本参数设置为false，设置rpl_semi_sync_master_timeout为一个很大的值，也不能保证主从一定是半同步复制。
rpl_semi_sync_master_trace_level
默认为32
我们在前面已经多次说过，如果这个参数设置16，将会有大量的半同步日志输出。这里不做描述
rpl_semi_sync_master_wait_point
默认为AFTER_SYNC，这个参数也是在前面说过了，这里不做详细描述。
生效点：
- 主要位于回调函数repl_semi_report_commit和repl_semi_report_binlog_sync中，用于确认是在commit队列处理之前进行用户的ack反馈还是commit队列处理之后进行ack反馈。
四、重点统计值（主库）
主要研究的统计值包含
| Rpl_semi_sync_master_clients | 0 |
| Rpl_semi_sync_master_no_times | 0 |
| Rpl_semi_sync_master_no_tx | 0 |
| Rpl_semi_sync_master_status | OFF |
| Rpl_semi_sync_master_tx_wait_time | 0 |
| Rpl_semi_sync_master_tx_waits | 0 |
| Rpl_semi_sync_master_wait_pos_backtraverse | 0 |
| Rpl_semi_sync_master_wait_sessions | 0 |
| Rpl_semi_sync_master_yes_tx | 0 |
Rpl_semi_sync_master_clients：当前处于半同步复制的从库个数
- 增加：repl_semi_binlog_dump_start回调函数调用ReplSemiSyncMaster::add_slave，及dump线程启动时刻
- 减少：repl_semi_binlog_dump_end回调函数调用ReplSemiSyncMaster::remove_slave，及dump线程退出时刻
Rpl_semi_sync_master_no_times：关闭半同步复制方式的次数
内部为rpl_semi_sync_master_off_times
- 增加：ReplSemiSyncMaster::switch_off函数
Rpl_semi_sync_master_no_tx：没有在半同步复制方式状态下，事务commit队列处理的次数(after_sync)/事务处理的次数(after_commit)
内部为rpl_semi_sync_master_no_transactions。
- 增加：用户线程repl_semi_report_commit/repl_semi_report_binlog_sync调用ReplSemiSyncMaster::commitTrx函数的末尾
Rpl_semi_sync_master_yes_tx：半同步复制方式状态下，事务commit队列处理的次数(after_sync)/事务处理的次数(after_commit)
内部为rpl_semi_sync_master_yes_transactions。
- 增加：同上
Rpl_semi_sync_master_status：内部表示就是ReplSemiSyncMaster::state_，也就是当前主库状态是否处于半同步复制方式下。
参考ReplSemiSyncMaster::setExportStats函数
- 更改就是ReplSemiSyncMaster::switch_off函数。
Rpl_semi_sync_master_wait_sessions：主要用于表示当前处于堵塞的session数量。
- 增加：用户线程repl_semi_report_commit/repl_semi_report_binlog_sync调用ReplSemiSyncMaster::commitTrx函数，进入等待前
- 减少：用户线程repl_semi_report_commit/repl_semi_report_binlog_sync调用ReplSemiSyncMaster::commitTrx函数，退出等待后但是需要注意的能够进入这个函数的是commit的leader线程，因此实际堵塞的会话数量可能是远远大于这个数字。
Rpl_semi_sync_master_tx_wait_time：主要用于表示由于等待ack反馈而等待的时间，单位微秒(百万分之1秒)
内部表示为rpl_semi_sync_master_trx_wait_time。
- 增加：用户线程repl_semi_report_commit/repl_semi_report_binlog_sync调用ReplSemiSyncMaster::commitTrx函数，等待ack之后（未超时）
Rpl_semi_sync_master_tx_waits：同上，表示次数
- 增加：用户线程repl_semi_report_commit/repl_semi_report_binlog_sync调用ReplSemiSyncMaster::commitTrx函数，等待ack之后（未超时）
rpl_semi_sync_master_wait_pos_backtraverse：降低wait_file_name_/wait_file_pos_的次数
- 增加：用户线程repl_semi_report_commit/repl_semi_report_binlog_sync调用ReplSemiSyncMaster::commitTrx函数。
五、从库参数和统计值
从库的参数和统计值很简单，和主库不同开启rpl_semi_sync_slave_enabled参数，不会动态让从库的Rpl_semi_sync_slave_status生效，启用半同步复制方式
参数rpl_semi_sync_slave_enabled：用于表示是否从库开启了半同步状态
生效点为
- ReplSemiSyncSlave::initObject初始化的时候
- fix_rpl_semi_sync_slave_enabled动态修改，但是需要注意这里的动态修改并不影响统计值Rpl_semi_sync_slave_status
状态值Rpl_semi_sync_slave_status：用于表示从库是否是半同步复制方式
无法动态开启这点和主库不同，并且此状态不会由于主库问题在运行期间改变，因此不能做判断半同步复制方式的根据，应该在主库判断。
改变：
- dump线程启动时刻根据，rpl_semi_sync_slave_enabled参数和主库是否安装半同步插件来共同判定是否开启。
- dump线程关闭时刻。
下面是一个测试（主库未安装半同步插件）
mysql> show variables like '%semi%slave_enabled';
+-----------------------------+-------+
| Variable_name | Value |
+-----------------------------+-------+
| rpl_semi_sync_slave_enabled | ON |
+-----------------------------+-------+
1 row in set (0.00 sec)
mysql> start slave;
Query OK, 0 rows affected (0.02 sec)
mysql> show status like '%Rpl_semi_sync_slave_status';
+----------------------------+-------+
| Variable_name | Value |
+----------------------------+-------+
| Rpl_semi_sync_slave_status | OFF |
+----------------------------+-------+
可以看到Rpl_semi_sync_slave_status并未启动。
下面是另外一个测试
mysql> show slave status G;
*************************** 1. row ***************************
Slave_IO_State: Reconnecting after a failed master event read
Master_Host: 192.168.1.63
Master_User: repsem
Master_Port: 3325
Connect_Retry: 60
Master_Log_File: log_bin.000004
Read_Master_Log_Pos: 194
Relay_Log_File: relaylog.000020
Relay_Log_Pos: 363
Relay_Master_Log_File: log_bin.000004
Slave_IO_Running: Connecting
Slave_SQL_Running: Yes
ERROR:
No query specified
mysql> show status like '%Rpl_semi_sync_slave_status';
+----------------------------+-------+
| Variable_name | Value |
+----------------------------+-------+
| Rpl_semi_sync_slave_status | ON |
+----------------------------+-------+
1 row in set (0.02 sec)
可以看到即便IO线程已经处于重连状态，Rpl_semi_sync_slave_status依旧为on。
六、运行状态下主库半同步状态切换时刻
- 我们熟知的超过参数rpl_semi_sync_master_timeout的设置调用为
ReplSemiSyncMaster::commitTrx
->switch_off
- 如果参数rpl_semi_sync_master_wait_no_slave设置false，那么当dump线程退出之前会判断是否小于rpl_semi_sync_master_wait_for_slave_count的设置，小于切换为异步调用为
repl_semi_binlog_dump_end
->ReplSemiSyncMaster::remove_slave
->switch_off
- 如果Ack_recevier线程发现反馈ack的半同步从库数量满足rpl_semi_sync_master_wait_for_slave_count的设置，尝试使用半同步复制方式调用为
ReplSemiSyncMaster::reportReplyPacket
->handleAck
->ReplSemiSyncMaster::reportReplyBinlog
->try_switch_on
- 设置参数rpl_semi_sync_master_enabled参数的时候，会尝试使用半同步复制模式，参考上文
- 设置参数rpl_semi_sync_master_wait_no_slave参数的时候，会尝试改变半同步复制模式，参考上文
