MySQL5.7中sync_binlog参数和半同步中after_commit和after_sync的区别有哪些

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以下讨论sync_binlog参数在5.7中的作用


一、sync_binlog参数设置在源码中的表示


这个参数大家都知道控制着binlog的刷盘时机，但是在5.7中其还有另外一个功能，我这里将解释他的两个功能。我摘取了源码中说明问题的部分进行展示如下：


flush阶段：
flush_error= process_flush_stage_queue(&total_bytes, &do_rotate,&wait_queue);//进行binlog的从binlog buffer或者临时文件写入到binlog文件(注意是写到kernel buffer还没做fsync)，同时触发innodb的组提交逻辑,innodb组提交的逻辑代码是阿里的印风兄写的，我请教过他。
update_binlog_end_pos_after_sync= (get_sync_period() == 1);//sync_binlog参数 如果为1则为真如果不为1则为假
    if (!update_binlog_end_pos_after_sync)//如果sync_binlog=1则 这里不发信号给dump 如果不是1则发信号进行dump
      update_binlog_end_pos();
其中get_sync_period()函数返回就是sync_binlog的设置，这里能够清晰看到如果sync_binlog != 1才会 在flush阶段发送信号给dump线程。


sync阶段
if (flush_error == 0 && total_bytes > 0) //这里进行sync binlog，
  {
    DEBUG_SYNC(thd, "before_sync_binlog_file");
    std::pair result= sync_binlog_file(false);
    sync_error= result.first;
  }


  if (update_binlog_end_pos_after_sync) //如果sync_binlog = 1 这里才发送信号给dump线程通知进行发送binlog
  {
    THD *tmp_thd= final_queue;


    while (tmp_thd->next_to_commit != NULL)
      tmp_thd= tmp_thd->next_to_commit;
    if (flush_error == 0 && sync_error == 0)
      update_binlog_end_pos(tmp_thd->get_trans_pos());
  }
如果我们翻开sync_binlog_file函数的逻辑会发现这样一个逻辑：


if (force || (sync_period && ++sync_counter >= sync_period))
  {
    sync_counter= 0;
很显然这里有一个计数器sync_counter，如果当sync_binlog>1的时候才，等到sync_counter大于你设置的sync_binlog的值的时候才会触发fsync binlog（注意这里是++sync_counter 先自增再比较），这里也解释了sync_binlog>1的时候代表的是什么值，代表是组提交的次数。


二、sync_binlog参数在5.7中作用的总结


sync_binlog=0:binlog不FSYNC刷盘，依赖于OS刷盘机制，同时dump线程会在flush阶段后进行binlog传输
sync_binlog=1:binlog进行FSYNC刷盘，同时dump线程会在sync阶段后进行binlog传输
sync_binlog>1:binlog将在指定次数组提交后FSYNC刷盘，同时dump线程会在flush阶段后进行binlog传输
三、为什么这么修改


这也是一个朋友问我的问题，如果主库异常重启后，从库是否有比主库多事物的风险，实际上这个问题就是到底在什么阶段后dump线程进行传输binlog的问题。实际上如果在flush阶段过后传输确实可能出现这个问题，而在sync阶段后传输这个时候binlog已经落盘了，就不会有这种风险了。如果出现这种错误会报错如下，这个错误也是有朋友遇到过的：


ER_SLAVE_HAS_MORE_GTIDS_THAN_MASTER 
"Slave has more GTIDs than the master has, using the master's SERVER_UUID. This may indicate that the end of the binary log was truncated or that the last binary log file was lost, e.g., after a power or disk failure when sync_binlog != 1. The master may or may not have rolled back transactions that were already replicated to the slave. Suggest to replicate any transactions that master has rolled back from slave to master, and/or commit empty transactions on master to account for transactions that have been committed on master but are not included in GTID_EXECUTED." 
下面开始讨论半同步中after_commit和after_sync的区别，这个问题一直也是大家讨论的重点。


四、从一个问题出发讨论


也是有很多朋友问我，其中一个问题如下：


半同步：after_sync模式
测试：超时时间设置为1个小时不让主库切换异步，同时停掉slave的I/O线程，
主库：
session1：插入一条数据hang住
session2：插入一条数据hang住
session3：插入一条数据hang住
其中session1状态为等待ACK，其他session状态为query end
问为什么其他session状态不是等待ACK而是query end。如果是after_commit模式则全部是等待ACK状态


实际上拿到这位朋友的pstack后大概就能确认大概是什么问题如下：


等待ACK线程：
Thread 7 (Thread 0x7f44607aa700 (LWP 24897)):
#0  0x00007f4475b02a5e in pthread_cond_timedwait@@GLIBC_2.3.2 () from /lib64/libpthread.so.0
#1  0x00007f44603e35d3 in ReplSemiSyncMaster::commitTrx(char const*, unsigned long long) () from /usr/local/mysql/lib/plugin/semisync_master.so
#2  0x0000000000c8197a in Binlog_storage_delegate::after_sync(THD*, char const*, unsigned long long) ()
#3  0x0000000000edd46b in call_after_sync_hook(THD*) ()
#4  0x0000000000eed935 in MYSQL_BIN_LOG::ordered_commit(THD*, bool, bool) ()
#5  0x0000000000eedf55 in MYSQL_BIN_LOG::commit(THD*, bool) ()
#6  0x000000000081e494 in ha_commit_trans(THD*, bool, bool) ()
#7  0x0000000000dce032 in trans_commit_stmt(THD*) ()
#8  0x0000000000d134e7 in mysql_execute_command(THD*, bool) ()
等待LOCK_commit mutex线程
Thread 6 (Thread 0x7f4460769700 (LWP 25017)):
#0  0x00007f4475b05334 in __lll_lock_wait () from /lib64/libpthread.so.0
#1  0x00007f4475b0060e in _L_lock_995 () from /lib64/libpthread.so.0
#2  0x00007f4475b00576 in pthread_mutex_lock () from /lib64/libpthread.so.0
#3  0x0000000000eed31f in MYSQL_BIN_LOG::change_stage(THD*, Stage_manager::StageID, THD*, st_mysql_mutex*, st_mysql_mutex*) ()
#4  0x0000000000eed5e8 in MYSQL_BIN_LOG::ordered_commit(THD*, bool, bool) ()
#5  0x0000000000eedf55 in MYSQL_BIN_LOG::commit(THD*, bool) ()
#6  0x000000000081e494 in ha_commit_trans(THD*, bool, bool) ()
#7  0x0000000000dce032 in trans_commit_stmt(THD*) ()
这里就很明显其他提交事物(这里指的是 Thread 6)堵塞在了MYSQL_BIN_LOG::change_stage函数上，其作用正是获取某个阶段的Mutex。而本线程(这里指的是 Thread 7)则是在ReplSemiSyncMaster::commitTrx上堵塞在某个Mutex上。


五、after_commit和after_sync的代码位置和区别


这里直接用代码说明进行给出，当然我只是提取了说明问题的代码片段：


commit阶段：
1、 change_stage(thd, Stage_manager::COMMIT_STAGE,final_queue, leave_mutex_before_commit_stage,&LOCK_commit))//持有LOCK_commit mutext进入commit阶段
2、 sync_error= call_after_sync_hook(commit_queue);//这里调用after sync hook 其在LOCK_commit保护下 此时还没有做引擎层commit
3、 process_commit_stage_queue(thd, commit_queue);//进行引擎层提交操作,具体细节以后在研究
4、 mysql_mutex_unlock(&LOCK_commit);//这里提交完成解锁队列
5、 stage_manager.signal_done(final_queue); //这里唤醒全部本组堵塞在 flush阶段的follower线程 分别做提交 但是如果是order commit 提交已经做完 这里什么都不需要做了
6、 (void) finish_commit(thd); //finish_commit会调用 atfer commit hook 其不在LOCK_commit保护下
如果抛开代码总结如下：


1、leader 持有LOCK_commit 锁 进入 commit阶段。
2、如果是设置after_sync，使用after sync 挂钩来确认ack 。
3、进行引擎层提交，完成后解锁LOCK_commit 锁。
4、唤醒所有 follwer线程。
5、如果设置是after_commit，使用after commit 挂钩来确认ack 。
这里我们可以清楚的看到，他们的区别，实际上正如其名字一样就是说到底在那个步骤进行日志传输完成的确认，是在实际引擎层提交之前还是之后，如果是在之前则在mutex LOCK_commit的保护下，如果是在之后则不需要持有LOCK_commit mutex，这也是为什么会出现上面那个堵塞案例的原因。在5.7中默认是after_sync设置为after_sync后显然更加安全，如果是after_commit极端情况下可能引擎层已经提交完成，事物对主库可见，但是从库还没有传输完成如果从库奔溃可能出现少事物的情况。

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