HikariPool-1 - Connection is not available, request timed out after 30000ms.

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• 熔断机制：基于错误率、流量基数、响应延迟的多维度熔断判断逻辑
• 降级策略：自动降级、手动降级、柔性降级的实战应用场景

⚡ 高性能架构全解析

• 红包系统优化：金额预拆分技术、Redis多级缓存架构设计
• 热Key治理：大Key拆分、热Key散列、本地缓存+分布式缓存融合方案
• 异步化体系：MQ消息队列、线程池优化、任务拒绝策略深度优化
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🌊 海量数据处理实战

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• 跨表查询方案：Sharding-JDBC实战、离线数仓建设、数据同步策略
• 冷热数据分离：业务层缓存热点、数仓统计分析、大数据引擎选型指南
• 实时计算体系：Hive、ClickHouse、Doris、SparkSQL、Flink应用场景对比

🛠️ 服务器深度调优

• MySQL性能极限：CPU核数规划、BufferPool内存分配、ESSD云盘IOPS优化
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🔄 数据一致性终极方案

• 缓存数据库同步：双删策略、延时双删、binlog订阅机制
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👥 项目与团队管理进阶

• 开发流程优化：联调机制、需求池管理、三方对接规范化
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🏗️ 系统稳定性建设

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🎉 一、错误日志

[2025-10-12 14:35:12.888] ERROR 12345 --- [nio-8080-exec-5] c.e.u.s.impl.UserServiceImpl : [UserService] Failed to get user by id: 15002
org.springframework.transaction.CannotCreateTransactionException: Could not open JDBC Connection for transaction; nested exception is java.sql.SQLTransientConnectionException: HikariPool-1 - Connection is not available, request timed out after 30000ms.
at org.springframework.jdbc.datasource.DataSourceTransactionManager.doBegin(DataSourceTransactionManager.java:309) ~[spring-jdbc-5.3.23.jar:5.3.23]
at org.springframework.transaction.support.AbstractPlatformTransactionManager.getTransaction(AbstractPlatformTransactionManager.java:378) ~[spring-tx-5.3.23.jar:5.3.23]
at org.springframework.transaction.interceptor.TransactionAspectSupport.createTransactionIfNecessary(TransactionAspectSupport.java:595) ~[spring-tx-5.3.23.jar:5.3.23]
at org.springframework.transaction.interceptor.TransactionAspectSupport.invokeWithinTransaction(TransactionAspectSupport.java:382) ~[spring-tx-5.3.23.jar:5.3.23]
at org.springframework.transaction.interceptor.TransactionInterceptor.invoke(TransactionInterceptor.java:119) ~[spring-tx-5.3.23.jar:5.3.23]
at org.springframework.aop.framework.ReflectiveMethodInvocation.proceed(ReflectiveMethodInvocation.java:186) ~[spring-aop-5.3.23.jar:5.3.23]
at org.springframework.aop.framework.CglibAopProxy$CglibMethodInvocation.proceed(CglibAopProxy.java:753) ~[spring-aop-5.3.23.jar:5.3.23]
at org.springframework.aop.framework.CglibAopProxy$DynamicAdvisedInterceptor.intercept(CglibAopProxy.java:698) ~[spring-aop-5.3.23.jar:5.3.23]
at com.example.user.service.impl.UserServiceImpl$$EnhancerBySpringCGLIB$$1.getUserById(<generated>) ~[classes/:na]
at com.example.user.controller.UserController.getUser(UserController.java:45) ~[classes/:na]
at java.base/jdk.internal.reflect.NativeMethodAccessorImpl.invoke0(Native Method) ~[na:na]
at java.base/jdk.internal.reflect.NativeMethodAccessorImpl.invoke(NativeMethodAccessorImpl.java:77) ~[na:na]
at java.base/jdk.internal.reflect.DelegatingMethodAccessorImpl.invoke(DelegatingMethodAccessorImpl.java:43) ~[na:na]
at java.base/java.lang.reflect.Method.invoke(Method.java:568) ~[na:na]
at org.springframework.web.method.support.InvocableHandlerMethod.doInvoke(InvocableHandlerMethod.java:205) ~[spring-web-5.3.23.jar:5.3.23]
at org.springframework.web.method.support.InvocableHandlerMethod.invokeForRequest(InvocableHandlerMethod.java:150) ~[spring-web-5.3.23.jar:5.3.23]
... (更多Spring MVC调用链，此处省略)
Caused by: java.sql.SQLTransientConnectionException: HikariPool-1 - Connection is not available, request timed out after 30000ms.
at com.zaxxer.hikari.pool.HikariPool.createTimeoutException(HikariPool.java:696) ~[HikariCP-4.0.3.jar:na]
at com.zaxxer.hikari.pool.HikariPool.getConnection(HikariPool.java:197) ~[HikariCP-4.0.3.jar:na]
at com.zaxxer.hikari.pool.HikariPool.getConnection(HikariPool.java:162) ~[HikariCP-4.0.3.jar:na]
at com.zaxxer.hikari.HikariDataSource.getConnection(HikariDataSource.java:128) ~[HikariCP-4.0.3.jar:na]
at org.springframework.jdbc.datasource.DataSourceTransactionManager.doBegin(DataSourceTransactionManager.java:246) ~[spring-jdbc-5.3.23.jar:5.3.23]
... 85 common frames omitted
Caused by: java.sql.SQLException: Connections could not be acquired from the underlying database!
at com.zaxxer.hikari.pool.HikariPool.getConnection(HikariPool.java:195) ~[HikariCP-4.0.3.jar:na]
... 88 common frames omitted

错误发生时环境：
- JDK版本：11.0.15
- 操作系统：Ubuntu 22.04 LTS
- HikariCP配置：
  ```properties
  hikari.maximumPoolSize=20
  hikari连接超时时间=30000ms
  hikari.idleTimeout=600000ms
  hikari泄漏检测阈值=10
  hikari数据库连接超时时间=30000ms

• 数据库服务状态：MySQL 8.0.32主节点延迟>500ms，从节点未同步
• 请求参数：/users/15002（用户ID已存在，但数据库中无记录）

### 🎉 二、业务场景
在微服务架构中，当调用`/users/{id}`接口时出现数据库连接超时。该接口通过Istio服务网格路由到UserService，最终调用MySQL数据库。错误表现为：
1. 503错误率突增至35%（过去24小时平均<5%）
2. 用户ID为15002的记录在数据库中不存在（但已存在其他用户ID）
3. HikariCP连接池中空闲连接数持续低于5（设计容量20）
4. 监控发现MySQL主节点CPU使用率>90%且I/O等待时间>200ms

### 🎉 三、问题排查过程

#### 📝 1. 初步分析
**观察到的错误现象：**
- 503错误在17:30-17:35期间集中爆发（与系统升级时间吻合）
- 连接超时时间与HikariCP配置的30000ms完全一致
- 用户ID15002在数据库中不存在但存在于Redis缓存（缓存未过期）

**错误日志关键字提取：**
- 关键错误类：`com.zaxxer.hikari.pool.HikariPool`
- 错误消息：`Connection is not available, request timed out after 30000ms`
- 异常发生位置：`HikariPool.getConnection(HikariPool.java:197)`
- 相关上下文：`/users/15002`接口调用（用户ID不存在）

**初步假设：**
1. HikariCP配置参数不合理（连接超时时间过长）
2. MySQL主从同步延迟导致连接失败
3. Redis缓存未及时更新导致无效查询
4. 服务网格限流策略触发（未发现限流日志）

**排查方向：**
1. 检查HikariCP连接池监控指标
2. 验证MySQL主从同步状态
3. 分析Redis缓存一致性
4. 检查服务网格流量控制

#### 📝 2. 详细排查步骤

**[步骤1] 检查HikariCP连接池监控**
- 操作内容：通过Prometheus查看`hikari_current connections`指标
- 使用工具：Grafana Dashboard
- 检查结果：
  ```promql
  rate(hikari_current_connections[5m]) > 18 → 17.2（设计容量20）
  hikari_idle_connections=3（目标>5）

• 分析判断：连接池未达到容量限制，但空闲连接不足

[步骤2] 验证MySQL主从同步

• 操作内容：执行SHOW SLAVE STATUS\G
• 检查结果：

  Slave SQL thread has read 0 rows. Last SQL command executed at 2025-10-12 14:30:00
  Replication delay: 543 seconds
  

• 分析判断：主从同步延迟543秒且SQL线程未执行

[步骤3] 分析Redis缓存

• 操作内容：执行KEYS users:*命令
• 检查结果：存在users:15002缓存项（过期时间：24小时后）
• 分析判断：缓存未更新但未过期

[步骤4] 检查服务网格配置

• 操作内容：查看Istio控制平面配置
• 检查结果：

  apiVersion: networking.istio.io/v1alpha3
  kind: Gateway
  metadata:
    name: default-gateway
  spec:
    hosts:
      - "*"
    http:
      - route:
          - destination:
              host: user-service
              subset: v1
            weight: 100
  

• 分析判断：未发现显式限流配置

[步骤5] 调试SQL执行

• 操作内容：在UserService中添加SQL执行时间监控
• 检查结果：查询SELECT * FROM users WHERE id=15002耗时120ms（正常值<20ms）

📝 3. 尝试的解决方案

方案一：调整HikariCP连接超时时间

• 提出背景：根据错误日志中的30000ms超时时间
• 具体操作：

  hikari数据库连接超时时间=5000ms
  hikari连接超时时间=5000ms
  

• 执行结果：错误率下降至12%，但出现新错误：

  Caused by: java.sql.SQLTimeoutException: timeout occurred while waiting for connection
  

方案二：优化MySQL主从同步

• 提出背景：主从同步延迟543秒
• 具体操作：

  binlog-do-table=users
  binlog-truncate-after=0
  restartslave
  

• 执行结果：同步延迟降至120秒，但CPU使用率仍>85%

方案三：添加缓存穿透防护

• 提出背景：Redis缓存未更新但未过期
• 具体操作：

  @Cacheable(value = "users", key = "#id")
  public User getUserById(Long id) {
      User user = cache.get(id);
      if (user == null) {
          user = userRepository.findById(id);
          cache.put(id, user);
      }
      return user;
  }
  

• 执行结果：错误率降至5%，但缓存雪崩风险增加

方案四：升级MySQL版本

• 提出背景：MySQL 8.0.32存在已知性能问题
• 具体操作：

  apt update && apt upgrade mysql-server
  systemctl restart mysql
  

• 执行结果：CPU使用率降至65%，错误率<1%

🎉 最终有效解决方案

方案四：升级MySQL版本

• 具体操作：
  1. 升级到MySQL 8.0.33
  2. 优化innodb_buffer_pool_size到40G
  3. 启用线程池参数：

     thread_cache_size=200
     thread_stack_size=256k
     

• 验证结果：

  hikari_current_connections=19 → 达标
  MySQL延迟<10秒
  接口响应时间<50ms
  错误率<0.5%
  

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