数据库 - 连接配置引起的OOM

2022-03-01 16:55:42

最近，我们在一次copy数据库表的时候发生了OOM。经过查询日志和jvm堆dump文件，我们发现是从一个大表里取出数据的时候出现了OOM。

环境： Linux、jdk8、hikari连接池、postgresql数据库
功能：从数据库一个千万级数据的表，批量获取数据，然后插到另外一个表
问题描述：在获取数据的时候出现了OOM

经过排查，出现OOM的主要原因是从表获取的数据的时候，设置了fetch size的参数，但是如果没有设置auto commit为false，会导致fetch size的功能无效，查询结果集过大，出现Java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space问题，因为DB服务器端一次将查询到的结果集全部发送到Java端保存在内存中而造成OOM。下面是一个例子。

@Test
    public void testReadTimeout() throws SQLException {
        Connection connection = dataSource.getConnection();
        //https://jdbc.postgresql.org/documentation/head/query.html
        connection.setAutoCommit(false); //NOTE 为了设置fetchSize,必须设置为false

        String sql = "select * from demo_table";
        PreparedStatement pstmt;
        try {
            pstmt = (PreparedStatement)connection.prepareStatement(sql);
            pstmt.setFetchSize(50); 
            System.out.println("ps.getQueryTimeout():" + pstmt.getQueryTimeout());
            System.out.println("ps.getFetchSize():" + pstmt.getFetchSize());
            System.out.println("ps.getFetchDirection():" + pstmt.getFetchDirection());
            System.out.println("ps.getMaxFieldSize():" + pstmt.getMaxFieldSize());

            ResultSet rs = pstmt.executeQuery(); 
            //NOTE 这里返回了就代表statement执行完成,默认返回fetchSize的数据
            int col = rs.getMetaData().getColumnCount();
            System.out.println("============================");
            while (rs.next()) { 
                for (int i = 1; i <= col; i++) {
                    System.out.print(rs.getObject(i));
                }
                System.out.println("");
            }
            System.out.println("============================");
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            //close resources
        }
    }

源码分析

在Statement和ResultSet接口中都有setFetchSize方法。

默认情况下pgjdbc driver会一次性拉取所有结果集，也就是在executeQuery的时候。对于大数据量的查询来说，非常容易造成OOM。这种场景就需要设置fetchSize，执行query的时候先返回第一批数据，之后next完一批数据之后再去拉取下一批。

 void setFetchSize(int rows) throws SQLException

使用要求

> 数据库必须使用V3协议，即pg7.4+
> connection的autoCommit必须为false，因为开启autoCommit的话，查询完成cursor会被关闭，那么下次就不能再fetch了。另外ResultSet必须是ResultSet.TYPE_FORWARD_ONLY类型，这个是默认的。也就是说无法向后滚动。
> 查询语句必须是单条，不能是用分号组成的多条查询。
AP文档解析

Statement接口中是这样解释的：

为JDBC 驱动程序提供一个提示，它提示此Statement 生成的ResultSet 对象需要更多行时应该从数据库获取的行数。指定的行数仅影响使用此语句创建的结果集合。如果指定的值为 0，则忽略该提示。默认值为 0。

ResultSet中是这样解释的：

为 JDBC 驱动程序设置此ResultSet 对象需要更多行时应该从数据库获取的行数。如果指定的获取大小为零，则 JDBC 驱动程序忽略该值，随意对获取大小作出它自己的最佳猜测。默认值由创建结果集的Statement 对象设置。获取大小可以在任何时间更改。
setFetchSize 最主要是为了减少网络交互次数设计的。访问ResultSet时，如果它每次只从服务器上取一行数据，则会产生大量的开销。setFetchSize的意思是当调用rs.next时，ResultSet会一次性从服务器上取得多少行数据回来，这样在下次rs.next时，它可以直接从内存中获取出数据而不需要网络交互，提高了效率。这个设置可能会被某些JDBC驱动忽略的，而且设置过大也会造成内存的上升。

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