PostgreSQL同步复制实现逻辑分析

源码版本：pg 14.3
源文件：src/backend/replication/syncrep.c
原文地址：https://www.mytecdb.com/blogDetail.php?id=239

1、PG同步复制简介

同步复制是 pg 9.1 版本引入的新特性，事务提交必须等待事务对应的 lsn 在同步的备库接收到之后，才能提交成功。同步复制的实现逻辑主要集中在主节点，主节点记录了哪些备节点是同步节点，需要等待事务 lsn 在这些同步的备节点上接收、刷盘甚至应用完成。

pg 同步复制的几种模式：

#define SYNC_REP_NO_WAIT (-1) // 异步复制，不需等待备节点
#define SYNC_REP_WAIT_WRITE 0 // 同步复制，等待备节点写wal日志
#define SYNC_REP_WAIT_FLUSH 1 // 同步复制，等待备节点写wal日志并刷盘
#define SYNC_REP_WAIT_APPLY 2 // 同步复制，等待备节点写wal日志并应用

commit 类型的 wal record 提供 apply 反馈，其他类型只提供 write/flush 反馈。pg 的同步复制只在 commit 阶段才会等待，因为只有 commit 类型才会影响主备事务的一致性。

2、函数调用关系

主节点 backend 进程提交事务，其函数调用关系如下：

CommitTransaction() RecordTransactionCommit() SyncRepWaitForLSN()，等待某个 lsn 在备库操作完成。 WaitLatch()

从 SyncRepWaitForLSN() 函数的调用看，pg 的同步复制，只在 commit 阶段才会等待备库确认，其他非 commit 类型的 wal 同步，不需要等待备库确认。在 SyncRepWaitForLSN() 函数内调用 SyncRepQueueInsert() 把当前 backend 进程放入 WalSndCtl->SyncRepQueue 等待队列，休眠等待备节点接收到 wal 日志、刷盘或者应用。

wal sender 进程负责将 wal 日志发送给备节点，根据备节点返回的消息，来唤醒相关的 backend 等待进程，其函数调用关系如下：