java.sql.SQLTransientConnectionException: HikariPool-1 - Connection is not available, request time

最新推荐文章于 2025-10-22 20:00:41 发布

原创最新推荐文章于 2025-10-22 20:00:41 发布 · 313 阅读

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# HikariCP #ConnectionTimeoutException #SQLTransientConnectionException #MySQL连接数限制 #max_connections #HikariPool.getConnection()

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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.TransactionInterceptor.invoke(TransactionInterceptor.java:119) ~[spring-tx-5.3.23.jar:5.3.23]
... (共97行堆栈，此处省略中间层调用)
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.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]
... (共85行嵌套异常)
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]
... (共88行嵌套异常)

环境信息：
- JDK版本：11.0.12
- 操作系统：Ubuntu 22.04 LTS
- SpringBoot版本：2.7.6
- HikariCP版本：4.0.3
- 数据库：MySQL 8.0.32 (5.7.30)
- 数据库连接参数：
  url=jdbc:mysql://localhost:3306/testdb?useSSL=false&serverTimezone=UTC
  username=root
  password=123456
  maximumPoolSize=10
  connectionTimeout=30000
  maximumLifetime=1800000

上下文信息：
- 用户操作：注册新用户（ID=15002）
- 请求参数：{"username":"testuser", "password":"testpass"}
- 数据库表结构：user表包含id、username、password字段
- 数据库服务器时间：2025-10-12 14:34:50 (与应用服务器时间差8秒)
- 网络延迟：应用服务器到数据库服务器的平均延迟为120ms

🎉 二、业务场景

在用户注册功能中，当调用UserService的getUserById方法时触发该异常。具体表现为：

用户提交注册表单后，控制台输出事务管理器创建失败
数据库连接池日志显示频繁出现"Connection is not available"
用户注册功能完全不可用，服务端返回500错误
该问题在每日22:00-23:00数据库高负载时段集中爆发

🎉 三、问题排查过程

📝 1. 初步分析

观察到的错误现象：

系统日志显示事务创建失败（频率：每小时5次，持续3天）
数据库连接池监控显示连接数波动在8-10之间（容量10）
应用服务器CPU占用率从30%突增至85%
异常发生时数据库延迟从120ms上升到2s

错误日志关键字提取：

主要异常类：com.zaxxer.hikari.pool.HikariPool
错误消息：Connection is not available, request timed out after 30000ms
异常位置：HikariPool.getConnection()方法
上下文关联：用户注册操作涉及事务回滚

初步假设：

数据库连接池容量不足（maximumPoolSize=10）
数据库服务器时间偏差导致连接建立失败
HikariCP配置参数设置不当（connectionTimeout=30000ms）
数据库驱动版本与JDK不兼容

计划排查方向：

检查HikariCP配置参数
验证数据库服务器时间同步
测试JDBC驱动兼容性
监控数据库连接池状态

📝 2. 详细排查步骤

[步骤1] 检查HikariCP配置

操作内容：使用hikari-pool-metrics工具监控连接池状态
检查结果：
- 最大连接数：10（实际可用8）
- 平均等待时间：25s（阈值>10s触发警告）
- 连接超时：30s（配置值）
- 最大生命周期：30分钟
分析判断：连接池配置明显不足，需调整maximumPoolSize

[步骤2] 尝试调整连接池参数

操作内容：修改application.properties文件：

spring.datasource.hikari.maximumPoolSize=20
spring.datasource.hikari.connectionTimeout=5000
spring.datasource.hikari.maximumLifetime=600000

预期结果：连接池容量提升至20，超时缩短为5s
实际结果：错误率下降60%，但仍有2次/小时异常
新发现：数据库服务器CPU占用率仍达75%

[步骤3] 查阅官方文档

关键发现：
- HikariCP建议maximumPoolSize=10*（CPU核心数/2）
- MySQL 8.0默认连接数限制为151（配置file_limit=151）
- connectionTimeout应设置为（数据库响应时间+2s）
对照分析：当前配置未达到数据库连接数限制，但未考虑CPU负载

[步骤4] 进行压力测试

测试方法：使用JMeter模拟500并发用户注册
测试数据：每秒发送50个注册请求（持续10分钟）
测试结果：
- 平均响应时间：320ms（正常）
- 连接池使用率：85%（超过60%阈值）
- 异常发生次数：3次（集中在第5、8、12分钟）
结论：连接池容量仍不足，需动态调整

[步骤5] 重新审视错误日志

新发现：异常日志中包含"Connection is not available"（数据库服务器日志）

关联分析：数据库服务器日志显示：

[10/12 14:35:12] ERROR 1100 - Too many connections
[10/12 14:35:12] Aborted query: INSERT INTO user ...

调整假设：数据库连接数限制触发连接拒绝

📝 3. 尝试的解决方案

方案一：调整HikariCP配置

提出背景：根据JMeter测试结果，连接池容量不足
具体操作：
1. 将maximumPoolSize调整为30（CPU核心数4*2=8，实际设置30）
2. 设置connectionTimeout=8000（实测数据库响应时间680ms+2s）
3. 添加connectionTestQuery=SELECT 1
执行结果：错误率下降至0.5%，但数据库CPU占用率升至90%
失败原因：数据库服务器资源饱和

方案二：优化数据库配置

提出背景：数据库连接数限制导致连接拒绝
具体操作：
1. 修改my.cnf文件：
```
max_connections=300
wait_timeout=600
```
2. 重启MySQL服务
执行结果：连接拒绝异常消失，CPU占用率降至65%
失败原因：未同步数据库时间（时间差8秒）

方案三：实施最终解决方案

提出背景：综合配置调整和数据库优化

具体操作：

同步数据库时间（应用服务器时间：2025-10-12 14:35:20 → 数据库时间同步）

最终配置：

spring.datasource.hikari.maximumPoolSize=20
spring.datasource.hikari.connectionTimeout=8000
spring.datasource.hikari.maximumLifetime=600000
spring.datasource.hikari.connectionTestQuery=SELECT 1

启用HikariCP监控指标：

spring.datasource.hikariMetricEnabled=true

执行结果：错误率归零，连接池使用率稳定在75%以下
验证测试：JMeter 1000并发测试通过，平均响应时间280ms

🎉 最终有效解决方案

数据库配置优化：

升级MySQL到8.0.36

修改文件：

max_connections=300
wait_timeout=600
tmp_table_size=1024M
max_heap_table_size=1024M

HikariCP参数调整：
- maximumPoolSize=20
- connectionTimeout=8000
- maximumLifetime=600000
- connectionTestQuery=SELECT 1
时间同步机制：
- 添加Spring Boot 2.7.6的NTP时间同步配置：
```
server.time-zone=UTC
spring.cloud.time-source=pool.ntp.org
```
监控告警设置：
- 配置Prometheus+Grafana监控：
  - HikariCP指标：Max Connections、Queue Size、Wait Time
  - MySQL指标：Connections、Aborted Connections、慢查询比例
- 设置阈值告警（Max Connections>15，Queue Size>5）

（注：完整排查过程包含87个中间步骤和32次配置调整，此处为精简版核心流程）

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