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

解决HikariCP连接超时问题

原创于 2025-10-15 09:56:46 发布 · 526 阅读

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文章标签：

# HikariCP #SQLTransientConnectionException #ConnectionTimeout #MySQL主从同步 #Redis缓存穿透 #HikariPool

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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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