Add minimal tests for recovery conflict handling.
authorAndres Freund <andres@anarazel.de>
Thu, 7 Apr 2022 19:46:51 +0000 (12:46 -0700)
committerAndres Freund <andres@anarazel.de>
Thu, 7 Apr 2022 21:52:20 +0000 (14:52 -0700)
Previously none of our tests triggered recovery conflicts. The test is
primarily motivated by needing tests for recovery conflict stats for shared
memory based pgstats. But it's also a decent start for recovery conflict
handling in general.

The only type of recovery conflict not tested yet are rcovery deadlock
conflicts.

By configuring log_recovery_conflict_waits the test adds some very minimal
testing for that path as well.

Author: Melanie Plageman <melanieplageman@gmail.com>
Author: Andres Freund <andres@anarazel.de>
Discussion: https://postgr.es/m/20220303021600.hs34ghqcw6zcokdh@alap3.anarazel.de

src/test/recovery/t/031_recovery_conflict.pl [new file with mode: 0644]

diff --git a/src/test/recovery/t/031_recovery_conflict.pl b/src/test/recovery/t/031_recovery_conflict.pl
new file mode 100644 (file)
index 0000000..83a8579
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,296 @@
+# Copyright (c) 2021-2022, PostgreSQL Global Development Group
+
+# Test that connections to a hot standby are correctly canceled when a
+# recovery conflict is detected Also, test that statistics in
+# pg_stat_database_conflicts are populated correctly
+
+# TODO: add a test for deadlock recovery conflicts.
+
+use strict;
+use warnings;
+use PostgreSQL::Test::Cluster;
+use PostgreSQL::Test::Utils;
+use Test::More;
+
+
+# Set up nodes
+my $node_primary = PostgreSQL::Test::Cluster->new('primary');
+$node_primary->init(allows_streaming => 1);
+
+my $tablespace1 = "test_recovery_conflict_tblspc";
+
+$node_primary->append_conf(
+   'postgresql.conf', qq[
+allow_in_place_tablespaces = on
+log_temp_files = 0
+
+# wait some to test the wait paths as well, but not long for obvious reasons
+max_standby_streaming_delay = 50ms
+
+temp_tablespaces = $tablespace1
+# Some of the recovery conflict logging code only gets exercised after
+# deadlock_timeout. The test doesn't rely on that additional output, but it's
+# nice to get some minimal coverage of that code.
+log_recovery_conflict_waits = on
+deadlock_timeout = 10ms
+]);
+$node_primary->start;
+
+my $backup_name = 'my_backup';
+
+$node_primary->safe_psql('postgres',
+   qq[CREATE TABLESPACE $tablespace1 LOCATION '']);
+
+$node_primary->backup($backup_name);
+my $node_standby = PostgreSQL::Test::Cluster->new('standby');
+$node_standby->init_from_backup($node_primary, $backup_name,
+   has_streaming => 1);
+
+$node_standby->start;
+
+my $test_db = "test_db";
+
+# use a new database, to trigger database recovery conflict
+$node_primary->safe_psql('postgres', "CREATE DATABASE $test_db");
+
+# test schema / data
+my $table1 = "test_recovery_conflict_table1";
+$node_primary->safe_psql($test_db, qq[CREATE TABLE ${table1}(a int, b int);]);
+$node_primary->safe_psql($test_db,
+   qq[INSERT INTO $table1 SELECT i % 3, 0 FROM generate_series(1,20) i]);
+my $primary_lsn = $node_primary->lsn('flush');
+$node_primary->wait_for_catchup($node_standby, 'replay', $primary_lsn);
+
+
+# a longrunning psql that we can use to trigger conflicts
+my $psql_timeout = IPC::Run::timer($PostgreSQL::Test::Utils::timeout_default);
+my %psql_standby = ('stdin' => '', 'stdout' => '');
+$psql_standby{run} =
+  $node_standby->background_psql($test_db, \$psql_standby{stdin},
+   \$psql_standby{stdout},
+   $psql_timeout);
+$psql_standby{stdout} = '';
+
+my $expected_conflicts = 0;
+
+
+## RECOVERY CONFLICT 1: Buffer pin conflict
+my $sect = "buffer pin conflict";
+$expected_conflicts++;
+
+# Aborted INSERT on primary that will be cleaned up by vacuum. Has to be old
+# enough so that there's not a snapshot conflict before the buffer pin
+# conflict.
+
+$node_primary->safe_psql(
+   $test_db,
+   qq[
+   BEGIN;
+   INSERT INTO $table1 VALUES (1,0);
+   ROLLBACK;
+   -- ensure flush, rollback doesn't do so
+   BEGIN; LOCK $table1; COMMIT;
+   ]);
+
+$primary_lsn = $node_primary->lsn('flush');
+$node_primary->wait_for_catchup($node_standby, 'replay', $primary_lsn);
+
+my $cursor1 = "test_recovery_conflict_cursor";
+
+# DECLARE and use a cursor on standby, causing buffer with the only block of
+# the relation to be pinned on the standby
+$psql_standby{stdin} .= qq[
+        BEGIN;
+        DECLARE $cursor1 CURSOR FOR SELECT b FROM $table1;
+        FETCH FORWARD FROM $cursor1;
+        ];
+# FETCH FORWARD should have returned a 0 since all values of b in the table
+# are 0
+ok(pump_until_standby(qr/^0$/m),
+   "$sect: cursor with conflicting pin established");
+
+# to check the log starting now for recovery conflict messages
+my $log_location = -s $node_standby->logfile;
+
+# VACUUM on the primary
+$node_primary->safe_psql($test_db, qq[VACUUM $table1;]);
+
+# Wait for catchup. Existing connection will be terminated before replay is
+# finished, so waiting for catchup ensures that there is no race between
+# encountering the recovery conflict which causes the disconnect and checking
+# the logfile for the terminated connection.
+$primary_lsn = $node_primary->lsn('flush');
+$node_primary->wait_for_catchup($node_standby, 'replay', $primary_lsn);
+
+check_conflict_log("User was holding shared buffer pin for too long");
+reconnect_and_clear();
+check_conflict_stat("bufferpin");
+
+
+## RECOVERY CONFLICT 2: Snapshot conflict
+$sect = "snapshot conflict";
+$expected_conflicts++;
+
+$node_primary->safe_psql($test_db,
+   qq[INSERT INTO $table1 SELECT i, 0 FROM generate_series(1,20) i]);
+$primary_lsn = $node_primary->lsn('flush');
+$node_primary->wait_for_catchup($node_standby, 'replay', $primary_lsn);
+
+# DECLARE and FETCH from cursor on the standby
+$psql_standby{stdin} .= qq[
+        BEGIN;
+        DECLARE $cursor1 CURSOR FOR SELECT b FROM $table1;
+        FETCH FORWARD FROM $cursor1;
+        ];
+ok( pump_until(
+       $psql_standby{run},     $psql_timeout,
+       \$psql_standby{stdout}, qr/^0$/m,),
+   "$sect: cursor with conflicting snapshot established");
+
+# Do some HOT updates
+$node_primary->safe_psql($test_db,
+   qq[UPDATE $table1 SET a = a + 1 WHERE a > 2;]);
+
+# VACUUM, pruning those dead tuples
+$node_primary->safe_psql($test_db, qq[VACUUM $table1;]);
+
+# Wait for attempted replay of PRUNE records
+$primary_lsn = $node_primary->lsn('flush');
+$node_primary->wait_for_catchup($node_standby, 'replay', $primary_lsn);
+
+check_conflict_log(
+   "User query might have needed to see row versions that must be removed");
+reconnect_and_clear();
+check_conflict_stat("snapshot");
+
+
+## RECOVERY CONFLICT 3: Lock conflict
+$sect = "lock conflict";
+$expected_conflicts++;
+
+# acquire lock to conflict with
+$psql_standby{stdin} .= qq[
+        BEGIN;
+        LOCK TABLE $table1 IN ACCESS SHARE MODE;
+        SELECT 1;
+        ];
+ok(pump_until_standby(qr/^1$/m), "$sect: conflicting lock acquired");
+
+# DROP TABLE containing block which standby has in a pinned buffer
+$node_primary->safe_psql($test_db, qq[DROP TABLE $table1;]);
+
+$primary_lsn = $node_primary->lsn('flush');
+$node_primary->wait_for_catchup($node_standby, 'replay', $primary_lsn);
+
+check_conflict_log("User was holding a relation lock for too long");
+reconnect_and_clear();
+check_conflict_stat("lock");
+
+
+## RECOVERY CONFLICT 4: Tablespace conflict
+$sect = "tablespace conflict";
+$expected_conflicts++;
+
+# DECLARE a cursor for a query which, with sufficiently low work_mem, will
+# spill tuples into temp files in the temporary tablespace created during
+# setup.
+$psql_standby{stdin} .= qq[
+        BEGIN;
+        SET work_mem = '64kB';
+        DECLARE $cursor1 CURSOR FOR
+          SELECT count(*) FROM generate_series(1,6000);
+        FETCH FORWARD FROM $cursor1;
+        ];
+ok(pump_until_standby(qr/^6000$/m),
+   "$sect: cursor with conflicting temp file established");
+
+# Drop the tablespace currently containing spill files for the query on the
+# standby
+$node_primary->safe_psql($test_db, qq[DROP TABLESPACE $tablespace1;]);
+
+$primary_lsn = $node_primary->lsn('flush');
+$node_primary->wait_for_catchup($node_standby, 'replay', $primary_lsn);
+
+check_conflict_log(
+   "User was or might have been using tablespace that must be dropped");
+reconnect_and_clear();
+check_conflict_stat("tablespace");
+
+
+# Check that expected number of conflicts show in pg_stat_database. Needs to
+# be tested before database is dropped, for obvious reasons.
+is( $node_standby->safe_psql(
+       $test_db,
+       qq[SELECT conflicts FROM pg_stat_database WHERE datname='$test_db';]),
+   $expected_conflicts,
+   qq[$expected_conflicts recovery conflicts shown in pg_stat_database]);
+
+
+## RECOVERY CONFLICT 5: Database conflict
+$sect = "database conflict";
+
+$node_primary->safe_psql('postgres', qq[DROP DATABASE $test_db;]);
+
+$primary_lsn = $node_primary->lsn('flush');
+$node_primary->wait_for_catchup($node_standby, 'replay', $primary_lsn);
+
+check_conflict_log("User was connected to a database that must be dropped");
+
+
+# explicitly shut down psql instances gracefully - to avoid hangs or worse on
+# windows
+$psql_standby{stdin} .= "\\q\n";
+$psql_standby{run}->finish;
+
+$node_standby->stop();
+$node_primary->stop();
+
+
+done_testing();
+
+
+sub pump_until_standby
+{
+   my $match = shift;
+
+   return pump_until($psql_standby{run}, $psql_timeout,
+       \$psql_standby{stdout}, $match);
+}
+
+sub reconnect_and_clear
+{
+   $psql_standby{stdin} .= "\\q\n";
+   $psql_standby{run}->finish;
+
+   # restart
+   $psql_standby{run}->run();
+   $psql_standby{stdin}  = '';
+   $psql_standby{stdout} = '';
+
+   # Run query to ensure connection has finished re-establishing
+   $psql_standby{stdin} .= qq[SELECT 1;\n];
+   die unless pump_until_standby(qr/^1$/m);
+   $psql_standby{stdout} = '';
+}
+
+sub check_conflict_log
+{
+   my $message          = shift;
+   my $old_log_location = $log_location;
+
+   $log_location = $node_standby->wait_for_log(qr/$message/, $log_location);
+
+   cmp_ok($log_location, '>', $old_log_location,
+       "$sect: logfile contains terminated connection due to recovery conflict"
+   );
+}
+
+sub check_conflict_stat
+{
+   my $conflict_type = shift;
+   my $count         = $node_standby->safe_psql($test_db,
+       qq[SELECT confl_$conflict_type FROM pg_stat_database_conflicts WHERE datname='$test_db';]
+   );
+
+   is($count, 1, "$sect: stats show conflict on standby");
+}