同步复制、异步复制、半同步复制有什么区别？

简化版

同步复制在返回成功前等待规定副本持久化，RPO 更小但延迟和故障敏感度更高；异步复制主节点本地成功就返回，延迟低、可用性高，但主故障可能丢失尚未复制的数据；半同步只等待至少一个或指定数量的从副本确认，是两者之间的策略。准确语义取决于“确认到内存还是磁盘、等几个副本、超时后是否降级”。

同步复制不等于等待所有副本，常见是等待 quorum 或指定远端副本。成功条件必须明确：日志是否已持久化、是否已提交、是否已应用。

异步复制允许 replication lag。若主库已确认 1000 条、本地从库只追到 990，主库永久损坏且强制提升从库，最多可能丢 10 条已对客户端成功的写，实际 RPO 由 lag 和故障切换策略决定。

半同步常指主节点至少等一个从节点接收或落盘再返回。它降低单机故障的数据丢失概率，但不一定形成共识；确认副本是否能被选为新主、网络分区是否会双写，仍需选主和 fencing 机制。

设计时同时给出 RPO、RTO、P99 延迟、故障域和降级规则。不能只用“金融同步、日志异步”这种标签代替失败路径分析。

复制模式真正的差异是客户端何时收到成功。异步模式在主节点本地持久化后即可返回，副本随后追赶；同步模式要等策略要求的远端确认；半同步通常等待部分副本，但具体产品定义不同。

异步：primary durable -> ACK client -> ship log
同步：primary durable -> replica durable/quorum -> ACK client

“副本已收到”可能只表示进入网络缓冲，也可能表示写入 OS page cache、fsync 完成或状态机已应用。这些语义的故障后果不同。面试回答应把 durable、committed、applied 分开，否则“同步”两个字没有可验证含义。

假设跨可用区 RTT 为 3 ms，本地 fsync 为 1 ms。异步写可能约 1～2 ms 返回；等待一个跨区副本至少多一段网络与远端持久化时间，可能变为 5～8 ms。数字只是推演，排队和尾延迟会让 P99 更大。

如果写入 2000 条/秒，异步副本落后 4 秒，理论暴露窗口可达约 8000 条。RPO 应以时间和业务笔数同时监控，不能只看一个平均 lag。

半同步只说明返回前等到某种从库确认。若主与已确认从库都在同一机架，同时断电仍可能丢数据；若故障切换提升了另一个更落后的从库，也会丢已确认写。选主必须比较日志新旧，并通过仲裁与 fencing 阻止旧主继续写。

因此半同步可以改善数据耐久性，却不天然提供线性一致、无损切换或防脑裂。必须结合产品协议说明其保证，而不是从名称推导保证。

同步副本不可达时，可以阻塞、失败或自动退化成异步。阻塞保护 RPO 却伤可用性；自动异步保护写入可用性却扩大数据风险。系统必须把模式变化暴露为告警和状态，不能静默降级。

例如支付主账可在多数派不足时拒写，而行为日志可降为本地队列异步补传。策略应由业务后果决定，并在演练中验证“副本断开 10 分钟、主节点随后故障”的恢复结果。

副本数量不是可靠性的全部。三副本都在同一机柜无法抵抗机柜断电；跨地域同步则可能显著放大延迟。常见做法是同城多可用区同步、异地异步灾备，但准确拓扑取决于 RPO/RTO。

监控包括发送位点、接收位点、持久化位点、应用位点、lag bytes/time、最老未复制日志、同步降级次数和 ACK 延迟。容量规划还要确保 WAL 保留时间覆盖最长可接受离线，否则落后副本只能全量重建。

记忆钩子：不要背“同步安全、异步快”；先问“成功等到哪一步、几个副本、哪个故障域、超时后怎么办”。

三种模式都围绕 ACK 边界：异步只等主，半同步等部分远端，同步等规定的持久化集合。再把确认层级、故障域、选主和降级补上，才能推导真实 RPO、RTO 与延迟。名称不是保证，协议的成功条件和失败路径才是保证。