Znovu zkusit logiku a odolnost spojení pomocí mssql-python

Přechodné poruchy jsou dočasné chyby, které mohou nastat při připojení k SQL Server a Azure SQL přes ovladač mssql-python. Tyto chyby se často vyřeší samy:

• Krátkodobé výpadky síťového připojení.
• Omezení zdrojů serveru.
• Omezování Azure SQL.
• Případy failoveru.

Implementace logiky opakovaných pokusů zlepšuje spolehlivost aplikací, zejména u cloudově hostovaných databází.

Nepoužívejte opakované pokusy k zakrytí chyb v konfiguraci nebo kódování. Chybějící databáze, špatné přihlašovací údaje nebo vyčerpaný okruh připojení potřebují opravu, ne další pokus.

Identifikace přechodných chyb

mssql-python nezveřejňuje číslo chyby SQL Server engine jako atribut při výjimkách. Místo toho ovladač mapuje kódy SQLSTATE na pevnou sadu podtříd PEP 249 výjimek (OperationalError, ProgrammingError, a tak dále) a na standardizovaný anglický text v atributu driver_error . Použijte tuto kombinaci jako základ pro klasifikaci přechodných jevů.

Spolehlivé přechodné signály

Následující hodnoty SQLSTATE se objevují jako OperationalError a označují podmínku, kterou stojí za to znovu vyzkoušet. Pravý sloupec ukazuje přesný driver_error text nastavený ovladačem:

SQLSTATE	driver_error text	Podmínka
HYT00	Timeout expired	Časový limit na úrovni výroku.
HYT01	Connection timeout expired	Časový limit připojení.
08001	Client unable to establish connection	Nepodařilo se navázat spojení.
08S01	Communication link failure	Výpadek sítě, reset serveru, selhání TCP.
08007	Connection failure during transaction	Spojení přerušeno uprostřed transakce.
40001	Serialization failure	Oběť patové situace.
40003	Statement completion unknown	Neurčitý stav transakce.

import mssql_python


TRANSIENT_DRIVER_ERRORS = frozenset({
    "Timeout expired",
    "Connection timeout expired",
    "Client unable to establish connection",
    "Communication link failure",
    "Connection failure during transaction",
    "Serialization failure",
    "Statement completion unknown",
})


def is_transient_error(error: BaseException) -> bool:
    """Return True if the exception represents a retryable transient failure.

    Classification is based on the driver's PEP 249 exception subclass and
    on the standardized `driver_error` text that mssql-python sets from
    the SQLSTATE returned by the server.
    """
    if isinstance(error, mssql_python.OperationalError):
        return getattr(error, "driver_error", "") in TRANSIENT_DRIVER_ERRORS
    return False

Omezování Azure SQL (v rámci nejlepších možností)

Chyby zpomalování Azure SQL (40197, , 4050140613, 49918, , 49919, 49920, a související kódy) se obvykle objevují pomocí SQLSTATE 42000, který mssql-python mapuje na ProgrammingError. Číslo chyby enginu není zobrazeno jako atribut, takže jediným signálem je text zprávy serveru v atributu ddbc_error .

Pokud vaše pracovní zátěž běží proti Azure SQL a potřebujete znovu zkusit omezování limitu, prohledejte ddbc_error známé číslo. Je to nejlepší snaha, protože formát serverového textu není stabilní smlouvou:

import re

# Azure SQL throttling and reconfiguration error numbers.
AZURE_THROTTLING_ERRORS = frozenset({
    40197, 40501, 40540, 40613, 40680, 49918, 49919, 49920, 10928, 10929,
})

_ERROR_NUMBER_RE = re.compile(r"\b(?:Error|Msg)\s+(\d+)\b")


def is_azure_throttling(error: BaseException) -> bool:
    """Best-effort detection of Azure SQL throttling in ProgrammingError text."""
    if not isinstance(error, mssql_python.ProgrammingError):
        return False
    ddbc_text = getattr(error, "ddbc_error", "") or ""
    return any(int(m) in AZURE_THROTTLING_ERRORS for m in _ERROR_NUMBER_RE.findall(ddbc_text))


def is_retryable(error: BaseException) -> bool:
    return is_transient_error(error) or is_azure_throttling(error)

Co neopakovat

Příklady chyb, které by měly selhat rychle místo opětovného pokusu, zahrnují neplatné přihlašovací údaje (OperationalError s textem Invalid authorization specificationovladače), chybějící nebo nepřístupnou databázi, chyby syntaxe (ProgrammingError), chybějící objekty a vyčerpání spojovacího poolu. Výše uvedená is_transient_error funkce všechny tyto prvky konstrukčně vylučuje.

Základní dekorátor pro opakování

Jednoduché opakování s pevným zpožděním

Dekorátor, který znovu zkouší zabalenou funkci s konstantním zpožděním:

import time
import functools
import mssql_python

def retry_on_failure(max_retries: int = 3, delay: float = 1.0):
    """Decorator to retry database operations on transient failures."""
    def decorator(func):
        @functools.wraps(func)
        def wrapper(*args, **kwargs):
            last_exception = None
            for attempt in range(max_retries + 1):
                try:
                    return func(*args, **kwargs)
                except mssql_python.Error as e:
                    last_exception = e
                    if not is_transient_error(e) or attempt == max_retries:
                        raise
                    print(f"Attempt {attempt + 1} failed: {e}. Retrying in {delay}s...")
                    time.sleep(delay)
            raise last_exception
        return wrapper
    return decorator

# Usage
@retry_on_failure(max_retries=3, delay=2.0)
def get_user(cursor, user_id: int):
    cursor.execute("SELECT * FROM Person.Person WHERE BusinessEntityID = %(id)s", {"id": user_id})
    return cursor.fetchone()

Exponenciální zpoždění

Exponenciálně zvyšujte prodlevu mezi opakováními s volitelným jitterem, aby se souběžná opakování rozložila:

import time
import random

def retry_with_backoff(max_retries: int = 5, 
                       base_delay: float = 1.0,
                       max_delay: float = 30.0,
                       jitter: bool = True):
    """Retry with exponential backoff and optional jitter."""
    def decorator(func):
        @functools.wraps(func)
        def wrapper(*args, **kwargs):
            last_exception = None
            for attempt in range(max_retries + 1):
                try:
                    return func(*args, **kwargs)
                except mssql_python.Error as e:
                    last_exception = e
                    if not is_transient_error(e) or attempt == max_retries:
                        raise
                    
                    # Calculate delay with exponential backoff
                    delay = min(base_delay * (2 ** attempt), max_delay)
                    if jitter:
                        delay = delay * (0.5 + random.random())
                    
                    print(f"Attempt {attempt + 1} failed. Retrying in {delay:.2f}s...")
                    time.sleep(delay)
            raise last_exception
        return wrapper
    return decorator

@retry_with_backoff(max_retries=5, base_delay=1.0, max_delay=30.0)
def execute_query(cursor, query: str, params: dict):
    cursor.execute(query, params)
    return cursor.fetchall()

Třída opakovaného pokusu o spojení

Správce odolného připojení

Obal spojení, který zpracovává jak opakování, tak automatické znovupřipojení:

import mssql_python
import time
import logging

# This example uses is_transient_error from the "Identify transient errors"
# section earlier in this article. Include that helper in your module.

# Configure logging so the retry and reconnect messages are visible
logging.basicConfig(level=logging.INFO)

class ResilientConnection:
    """Connection wrapper with automatic retry and reconnection."""
    
    def __init__(self, connection_string: str, max_retries: int = 5,
                 base_delay: float = 1.0, max_delay: float = 60.0):
        self.connection_string = connection_string
        self.max_retries = max_retries
        self.base_delay = base_delay
        self.max_delay = max_delay
        self._conn = None
        self._logger = logging.getLogger(__name__)
    
    def _connect(self) -> mssql_python.Connection:
        """Establish connection with retry logic."""
        last_exception = None
        
        for attempt in range(self.max_retries + 1):
            try:
                self._logger.debug(f"Connection attempt {attempt + 1}")
                return mssql_python.connect(self.connection_string)
            except mssql_python.Error as e:
                last_exception = e
                if not is_transient_error(e) or attempt == self.max_retries:
                    self._logger.error(f"Connection failed: {e}")
                    raise
                
                delay = min(self.base_delay * (2 ** attempt), self.max_delay)
                self._logger.warning(f"Connection attempt {attempt + 1} failed. "
                                   f"Retrying in {delay:.1f}s...")
                time.sleep(delay)
        
        raise last_exception
    
    @property
    def connection(self) -> mssql_python.Connection:
        """Get or create connection."""
        if self._conn is None:
            self._conn = self._connect()
        return self._conn
    
    def execute(self, query: str, params: dict = None):
        """Execute query with automatic retry and reconnection."""
        return self._execute_with_retry(
            lambda c: self._do_execute(c, query, params)
        )
    
    def _do_execute(self, cursor, query: str, params: dict):
        cursor.execute(query, params or {})
        return cursor.fetchall()
    
    def _execute_with_retry(self, operation):
        """Execute an operation with retry logic."""
        last_exception = None
        
        for attempt in range(self.max_retries + 1):
            try:
                cursor = self.connection.cursor()
                return operation(cursor)
            except mssql_python.Error as e:
                last_exception = e
                
                if not is_transient_error(e):
                    raise
                
                if attempt == self.max_retries:
                    raise
                
                # Try to reconnect
                self._logger.warning(f"Operation failed. Reconnecting...")
                self._close()
                
                delay = min(self.base_delay * (2 ** attempt), self.max_delay)
                time.sleep(delay)
        
        raise last_exception
    
    def _close(self):
        """Close connection."""
        if self._conn:
            try:
                self._conn.close()
            except:
                pass
            self._conn = None
    
    def close(self):
        """Public close method."""
        self._close()
    
    def __enter__(self):
        return self
    
    def __exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb):
        self.close()
        return False

# Usage
with ResilientConnection(connection_string) as db:
    users = db.execute("SELECT * FROM Person.Person WHERE EmailPromotion = %(promo)s", 
                       {"promo": 1})
    print(f"Retrieved {len(users)} rows")

Specifické zpracování pro Azure SQL

Řešení omezování požadavků v Azure

Chyby Azure SQL způsobené omezením vyžadují delší prodlevy a více opakovaných pokusů než běžné přechodné chyby. Znovu použít is_azure_throttling z Identifikace přechodných chyb:

def execute_with_throttle_handling(cursor, query: str, params: dict,
                                   max_retries: int = 10,
                                   base_delay: float = 5.0):
    """Execute with extended retry for Azure SQL throttling."""
    for attempt in range(max_retries + 1):
        try:
            cursor.execute(query, params)
            return cursor.fetchall()
        except mssql_python.Error as e:
            if is_azure_throttling(e):
                if attempt < max_retries:
                    # Longer delays for throttling
                    delay = base_delay * (2 ** min(attempt, 4))  # Cap at 80s
                    print(f"Throttled. Waiting {delay}s before retry...")
                    time.sleep(delay)
                    continue
            raise

Převzetí služeb při selhání

Znovu se připojit a zkusit, když Azure SQL nebo skupina dostupnosti přeruší spojení:

def execute_with_failover_retry(connect, query: str, params: dict,
                                max_retries: int = 3,
                                recovery_delay: float = 10.0):
    """Reconnect and retry during Azure SQL failover scenarios."""
    failover_numbers = frozenset({40613, 40197, 40540})
    last_exception = None

    for attempt in range(max_retries + 1):
        conn = None
        try:
            conn = connect()
            cursor = conn.cursor()
            cursor.execute(query, params)
            return cursor.fetchall()
        except mssql_python.Error as e:
            last_exception = e

            # Failover surfaces either as a transient OperationalError or as
            # a ProgrammingError whose ddbc_error text contains the engine
            # error number. Treat both as recoverable.
            ddbc_text = getattr(e, "ddbc_error", "") or ""
            is_failover = is_transient_error(e) or any(
                int(m) in failover_numbers for m in _ERROR_NUMBER_RE.findall(ddbc_text)
            )

            if is_failover and attempt < max_retries:
                print(f"Failover detected. Reconnecting in {recovery_delay}s...")
                if conn is not None:
                    try:
                        conn.close()
                    except mssql_python.Error:
                        pass
                time.sleep(recovery_delay)
                continue
            raise

    raise last_exception


# Usage
connection_string = (
    "Server=tcp:<server>.database.windows.net,1433;"
    "Database=AdventureWorks2022;"
    "Authentication=ActiveDirectoryDefault;"
    "Encrypt=yes;TrustServerCertificate=no"
)

rows = execute_with_failover_retry(
    lambda: mssql_python.connect(connection_string),
    "SELECT TOP 10 ProductID, Name FROM Production.Product WHERE Color = %(color)s",
    {"color": "Silver"}
)

Řešení uváznutí

Zopakování při zablokování

Patové situace (chyba 1205) jsou přechodné. Zkuste to znovu s krátkým náhodným zpožděním, abyste přerušili cyklus zablokování. Opakování vyřeší okamžité selhání, ale opakující se zablokování naznačuje problém v návrhu, který byste měli prozkoumat na straně serveru. Pro návod k analýze a řešení kořenové příčiny viz Chyby zablokování.

def execute_with_deadlock_retry(cursor, query: str, params: dict,
                                max_retries: int = 3):
    """Automatically retry deadlocked transactions.

    Deadlocks (SQL Server error 1205) surface as OperationalError with
    driver_error == "Serialization failure" (SQLSTATE 40001).
    """
    for attempt in range(max_retries + 1):
        try:
            cursor.execute(query, params)
            return cursor.fetchall()
        except mssql_python.OperationalError as e:
            if getattr(e, "driver_error", "") == "Serialization failure":
                if attempt < max_retries:
                    delay = random.uniform(0.1, 0.5) * (attempt + 1)
                    print(f"Deadlock detected. Retry {attempt + 1} in {delay:.2f}s")
                    time.sleep(delay)
                    continue
            raise

# Usage in transaction
conn.autocommit = False
try:
    cursor = conn.cursor()
    rows = execute_with_deadlock_retry(
        cursor,
        "SELECT TOP 5 Name, ListPrice FROM Production.Product WHERE ListPrice > %(price)s",
        {"price": 100}
    )
    conn.commit()
except Exception:
    conn.rollback()
    raise

Strukturované opakování s konfigurací

Třída zásad opakování

Zapouzdřete konfiguraci opakování pokusů v datové třídě pro opětovné použití ve více různých operacích:

from dataclasses import dataclass, field
from typing import FrozenSet
import time
import random

# This example uses TRANSIENT_DRIVER_ERRORS from the "Identify transient errors"
# section earlier in this article. Include that allowlist in your module.

@dataclass
class RetryPolicy:
    """Configuration for retry behavior."""
    max_retries: int = 3
    base_delay: float = 1.0
    max_delay: float = 30.0
    exponential_base: float = 2.0
    jitter: bool = True
    transient_driver_errors: FrozenSet[str] = field(default_factory=lambda: TRANSIENT_DRIVER_ERRORS)

    def get_delay(self, attempt: int) -> float:
        """Calculate delay for given attempt number."""
        delay = min(
            self.base_delay * (self.exponential_base ** attempt),
            self.max_delay,
        )
        if self.jitter:
            delay *= (0.5 + random.random())
        return delay

    def should_retry(self, error: BaseException, attempt: int) -> bool:
        """Determine if operation should be retried."""
        if attempt >= self.max_retries:
            return False
        if isinstance(error, mssql_python.OperationalError):
            return getattr(error, "driver_error", "") in self.transient_driver_errors
        return False

def execute_with_policy(cursor, query: str, params: dict,
                        policy: RetryPolicy = None):
    """Execute query with configurable retry policy."""
    policy = policy or RetryPolicy()
    last_exception = None

    for attempt in range(policy.max_retries + 1):
        try:
            cursor.execute(query, params)
            return cursor.fetchall()
        except mssql_python.Error as e:
            last_exception = e
            if not policy.should_retry(e, attempt):
                raise

            delay = policy.get_delay(attempt)
            time.sleep(delay)

    raise last_exception

# Usage with custom policy
aggressive_retry = RetryPolicy(max_retries=10, base_delay=0.5, max_delay=60.0)
conservative_retry = RetryPolicy(max_retries=2, base_delay=5.0, max_delay=10.0)

results = execute_with_policy(cursor, query, params, aggressive_retry)

Model jističe

Zabránit kaskádovým selháním sledováním po sobě jdoucích chyb a dočasným blokováním hovorů po dosažení určitého prahu:

import time
from enum import Enum
from threading import Lock

class CircuitState(Enum):
    CLOSED = "closed"      # Normal operation
    OPEN = "open"          # Failing, reject all calls
    HALF_OPEN = "half_open"  # Testing if service recovered

class CircuitBreaker:
    """Circuit breaker to prevent cascading failures."""
    
    def __init__(self, failure_threshold: int = 5,
                 recovery_timeout: float = 30.0):
        self.failure_threshold = failure_threshold
        self.recovery_timeout = recovery_timeout
        self.state = CircuitState.CLOSED
        self.failure_count = 0
        self.last_failure_time = None
        self._lock = Lock()
    
    def can_execute(self) -> bool:
        """Check if circuit allows execution."""
        with self._lock:
            if self.state == CircuitState.CLOSED:
                return True
            
            if self.state == CircuitState.OPEN:
                # Check if recovery timeout has passed
                if time.time() - self.last_failure_time > self.recovery_timeout:
                    self.state = CircuitState.HALF_OPEN
                    return True
                return False
            
            # HALF_OPEN: allow one test request
            return True
    
    def record_success(self):
        """Record successful operation."""
        with self._lock:
            self.failure_count = 0
            self.state = CircuitState.CLOSED
    
    def record_failure(self):
        """Record failed operation."""
        with self._lock:
            self.failure_count += 1
            self.last_failure_time = time.time()
            
            if self.failure_count >= self.failure_threshold:
                self.state = CircuitState.OPEN

# Usage
circuit = CircuitBreaker(failure_threshold=5, recovery_timeout=30.0)

def execute_with_circuit_breaker(cursor, query: str, params: dict):
    if not circuit.can_execute():
        raise Exception("Circuit breaker is open")
    
    try:
        cursor.execute(query, params)
        result = cursor.fetchall()
        circuit.record_success()
        return result
    except mssql_python.Error as e:
        if is_transient_error(e):
            circuit.record_failure()
        raise

Související obsah

• Zpracování chyb
• Sdružování připojení
• Troubleshooting
• Odolnost připojení Azure SQL

Nezkoušejte znovu chyby v konfiguraci

Ne každá chyba je přechodná. Opakování chyby v konfiguraci nebo kódování ztrácí čas a může zakrýt skutečný problém. Zkoušejte jen chyby, které by se mohly samy vyřešit. Protože mssql-python nezpřístupňuje číslo chyby enginu jako atribut, klasifikujte podle podtřídy výjimky plus driver_error text.

Nikdy to nezkoušejte znovu ( opravte kód nebo konfiguraci):

Podmínka	Typ výjimky	driver_error text	Opravit
Neplatný název objektu (modul 208)	ProgrammingError	Base table or view not found	Tabulka neexistuje. Opravte dotaz nebo vytvořte tabulku.
Neplatný název sloupce (modul 207)	ProgrammingError	Column not found	Sloupek neexistuje. Zkontrolujte schéma.
Nesprávná syntaxe (engine 102)	ProgrammingError	Syntax error or access violation	Opravte dotaz.
Přihlášení selhalo (motor 18456)	OperationalError	Invalid authorization specification	Špatné kvalifikace. Opravte připojovací řetězec.
Nelze otevřít databázi (engine 4060)	OperationalError	Server rejected the connection	Databáze neexistuje nebo není přístupná k přihlášení. Opravte cíl nebo oprávnění.
Vyčerpání fondu připojení	OperationalError	(mění)	Zvyšte kapacitu poolu, rychle uvolněte spojení nebo snižte souběžnost.
ConnectionStringParseError	Samostatné	N/A	Překlep v klíčovém slově připojovacího řetězce. Opravte řetězec.
Nepodporovaná funkce	NotSupportedError	Optional feature not implemented	Použijte alternativní přístup.

Vždy to zkuste znovu ( vyřeší se samy):

Podmínka	Typ výjimky	driver_error text
Vypršení časového limitu příkazu	OperationalError	Timeout expired
Časový limit připojení	OperationalError	Connection timeout expired
Nepodařilo se otevřít spojení	OperationalError	Client unable to establish connection
Výpadek sítě	OperationalError	Communication link failure
Spojení bylo přerušeno uprostřed transakce	OperationalError	Connection failure during transaction
Oběť zablokování (motor 1205)	OperationalError	Serialization failure
Neurčitý transakční stav	OperationalError	Statement completion unknown
Azure SQL throttling (40197, 40501, 40613, 49918–49920)	ProgrammingError	Syntax error or access violation (číslo motoru je pouze v ddbc_error; použijte is_azure_throttling)