PostgreSQLでSQLAlchemyを使ってステートメントタイムアウトを設定する方法

PostgreSQLでSQLAlchemyを使ってstatement_timeoutを設定する方法

このチュートリアルでは、SQLAlchemyを使ってPostgreSQLデータベースにおけるステートメントのタイムアウト時間を設定する方法を説明します。

ステートメントタイムアウトは、個々のSQLステートメントの実行に許可される最大時間を設定するものです。この時間を超えると、ステートメントはキャンセルされ、エラーが発生します。

なぜステートメントタイムアウトを設定する必要があるのか？

ステートメントタイムアウトを設定することで、長時間実行されるクエリや、予期せぬ問題でハングしてしまうクエリによるアプリケーションの固まりを防ぐことができます。

設定方法

psycopg2のバージョンを確認する

まず、使用しているpsycopg2のバージョンを確認する必要があります。Psycopg2 2.8以降では、以下の方法でステートメントタイムアウトを設定することができます。

import psycopg2

connection = psycopg2.connect(dbname="mydatabase", user="myuser", password="mypassword")

# ステートメントタイムアウトを10秒に設定
connection.set_session_parameter("statement_timeout", 10)

cursor = connection.cursor()

# 長時間実行される可能性のあるクエリを実行
cursor.execute("SELECT * FROM mytable WHERE 1=1")

connection.close()

SQLAlchemy 1.4以降では、pool_recycle_kwargsオプションを使ってステートメントタイムアウトを設定することができます。このオプションは、接続プールの接続パラメータを指定するために使用されます。

from sqlalchemy import create_engine

engine = create_engine(
    "postgresql://myuser:mypassword@myhost:5432/mydatabase",
    pool_recycle_kwargs={"timeout": 10},
)

with engine.connect() as connection:
    # 長時間実行される可能性のあるクエリを実行
    connection.execute("SELECT * FROM mytable WHERE 1=1")

PostgreSQLのstatement_timeoutセッションパラメータを設定する

上記のいずれの方法でもうまくいかない場合は、PostgreSQLのstatement_timeoutセッションパラメータを直接設定することができます。

SET statement_timeout = 10;

この設定は、現在のセッションのみ有効です。永続的に設定するには、postgresql.confファイルを変更する必要があります。

注意事項

• ステートメントタイムアウトを短く設定しすぎると、正常に完了するはずのクエリが失敗する可能性があります。
• ステートメントタイムアウトを設定しても、ネットワークの問題などによってクエリがハングする可能性があります。

PostgreSQLでSQLAlchemyを使ってステートメントタイムアウトを設定する：サンプルコード

import psycopg2

connection = psycopg2.connect(dbname="mydatabase", user="myuser", password="mypassword")

# psycopg2 2.8以降の場合
if hasattr(connection, "set_session_parameter"):
    # ステートメントタイムアウトを10秒に設定
    connection.set_session_parameter("statement_timeout", 10)

# 長時間実行される可能性のあるクエリを実行
cursor = connection.cursor()
cursor.execute("SELECT * FROM mytable WHERE 1=1")

connection.close()

sqlalchemy.pool.Poolのpool_recycle_kwargsオプションを使用する

from sqlalchemy import create_engine

engine = create_engine(
    "postgresql://myuser:mypassword@myhost:5432/mydatabase",
    pool_recycle_kwargs={"timeout": 10},
)

with engine.connect() as connection:
    # 長時間実行される可能性のあるクエリを実行
    connection.execute("SELECT * FROM mytable WHERE 1=1")

from sqlalchemy import create_engine

engine = create_engine("postgresql://myuser:mypassword@myhost:5432/mydatabase")

with engine.connect() as connection:
    # PostgreSQLセッションパラメータを設定
    connection.execute("SET statement_timeout = 10")

    # 長時間実行される可能性のあるクエリを実行
    connection.execute("SELECT * FROM mytable WHERE 1=1")

説明

• 上記のコードは、PostgreSQLデータベースに接続し、ステートメントタイムアウトを10秒に設定します。
• 1つ目の例では、psycopg2 2.8以降で利用可能なset_session_parameterメソッドを使用してステートメントタイムアウトを設定します。
• 2つ目の例では、sqlalchemy.pool.Poolのpool_recycle_kwargsオプションを使用してステートメントタイムアウトを設定します。このオプションは、SQLAlchemy 1.4以降で使用できます。
• 3つ目の例では、SET statement_timeout SQLステートメントを使用してPostgreSQLセッションパラメータを直接設定します。この方法は、psycopg2やSQLAlchemyに依存せずにステートメントタイムアウトを設定したい場合に役立ちます。

• 上記のコードはあくまで例であり、実際の使用状況に合わせて変更する必要があります。

PostgreSQLでSQLAlchemyを使ってステートメントタイムアウトを設定する：その他の方法

execute()メソッドのtimeoutオプションを使用する

SQLAlchemy 1.4以降では、execute()メソッドのtimeoutオプションを使用して個々のクエリに対してステートメントタイムアウトを設定することができます。

from sqlalchemy import create_engine

engine = create_engine("postgresql://myuser:mypassword@myhost:5432/mydatabase")

with engine.connect() as connection:
    # ステートメントタイムアウトを10秒に設定してクエリを実行
    connection.execute("SELECT * FROM mytable WHERE 1=1", timeout=10)

Poolオブジェクトのmax_overflowオプションを使用して、接続プールの最大オーバーフロー数を設定することができます。オーバーフロー接続は、使用されていない場合でも一定時間後に破棄されます。このオプションを使用すると、長時間実行されるクエリによって接続プールが枯渇するのを防ぐことができます。

from sqlalchemy import create_engine

engine = create_engine(
    "postgresql://myuser:mypassword@myhost:5432/mydatabase",
    pool_size=10,  # 接続プールの最大サイズ
    max_overflow=5,  # 最大オーバーフロー数
)

with engine.connect() as connection:
    # 長時間実行される可能性のあるクエリを実行
    connection.execute("SELECT * FROM mytable WHERE 1=1")

AfterCursorHookを使用して、各クエリの実行後にカスタムロジックを実行することができます。このロジックを使用して、ステートメントの実行時間を監視し、必要に応じてタイムアウトすることができます。

from sqlalchemy import create_engine
from sqlalchemy.ext.declarative import declarative_base
from sqlalchemy.orm import sessionmaker

Base = declarative_base()

class MyModel(Base):
    __tablename__ = "mytable"

    id = Column(Integer, primary_key=True)
    # その他の列

engine = create_engine("postgresql://myuser:mypassword@myhost:5432/mydatabase")
Session = sessionmaker(bind=engine)

def after_cursor_hook(connection, cursor, statement, parameters):
    # ステートメントの実行時間を監視し、必要に応じてタイムアウトするロジック

Session.configure(after_cursor_hook=after_cursor_hook)

with Session() as session:
    # 長時間実行される可能性のあるクエリを実行
    session.execute("SELECT * FROM mytable WHERE 1=1")

• 上記の方法は、PostgreSQLでSQLAlchemyを使ってステートメントタイムアウトを設定するいくつかの方法を示すものです。

これらの方法を組み合わせて使用することもできます。たとえば、psycopg2のset_session_parameterメソッドを使用してデフォルトのステートメントタイムアウトを設定し、個々のクエリに対してはexecute()メソッドのtimeoutオプションを使用することができます。