我们知道，普通的replication，即MySQL的异步复制，依靠MySQL二进制日志也即binary log进行数据复制。比如两台机器，一台主机（master），另外一台是从机（slave）。
1）正常的复制为：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。 这时，master和slave都能看到这条新的事务，即使master挂了，slave可以提升为新的master。
2）异常的复制为：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；master挂掉，slave提升为新的master，t1丢失。
3）很大的问题是：主机和从机事务更新的不同步，就算是没有网络或者其他系统的异常，当业务并发上来时，slave因为要顺序执行master批量事务，导致很大的延迟。
为了弥补以上几种场景的不足，MySQL从5.5开始推出了半同步复制。相比异步复制，半同步复制提高了数据完整性，因为很明确知道，在一个事务提交成功之后，这个事务就至少会存在于两个地方。即在master的dumper线程通知slave后，增加了一个ack（消息确认），即是否成功收到t1的标志码，也就是dumper线程除了发送t1到slave，还承担了接收slave的ack工作。如果出现异常，没有收到ack，那么将自动降级为普通的复制，直到异常修复后又会自动变为半同步复制。
半同步复制具体特性：
从库会在连接到主库时告诉主库，它是不是配置了半同步。
如果半同步复制在主库端是开启了的，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，要么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，要么一直等待直到超过配置的某一个时间点为止，而此时，半同步复制将自动关闭，转换为异步复制。
从库节点只有在接收到某一个事务的所有Binlog，将其写入并Flush到Relay Log文件之后，才会通知对应主库上面的等待线程。
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。
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。
半同步复制潜在问题：
先看一下半同步复制原理图，如下：
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。
在MySQL 5.5~5.6使用after_commit的模式下，客户端事务在存储引擎层提交后，在得到从库确认的过程中，主库宕机了。此时，即主库在等待Slave ACK的时候，虽然没有返回当前客户端，但事务已经提交，其他客户端会读取到已提交事务。如果Slave端还没有读到该事务的events，同时主库发生了crash，然后切换到备库。那么之前读到的事务就不见了，出现了幻读。如下图所示，图片引自Loss-less Semi-Synchronous Replication on MySQL 5.7.2。
如果主库永远启动不了，那么实际上在主库已经成功提交的事务，在从库上是找不到的，也就是数据丢失了，这是MySQL不愿意看到的。所以在MySQL 5.7版本中增加了after_sync（无损复制）参数，并将其设置为默认半同步方式，解决了数据丢失的问题。
