TCC Confirm超时：Hikari连接池与全表扫描优化

原创于 2025-10-24 22:30:46 发布 · 750 阅读

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# HikariCP #PostgreSQL #SQLTransientConnectionException #ConnectionTimeoutException #TCC锁释放 #死锁检测

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🎉 一、错误日志

[2025-10-12 14:35:12.888] ERROR 12345 --- [nio-8080-exec-5] com.example.tcc.service.TCC UserService : [User Delete] Failed to confirm TCC transaction: transaction timeout
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]
at com.example.tcc.service.TCCUserService$$EnhancerBySpringCGLIB$$1.deleteUser(<generated>) ~[classes/:na]
at com.example.tcc.controller.TCCController.deleteUser(TCCController.java:67)
at org.springframework.web.method.support InvocableHandlerMethod.invokeForRequest(InvocableHandlerMethod.java:150)
... (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.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

[Database] [2025-10-12 14:35:12] ERROR SQLTransientConnectionException: HikariPool-1 - Connection is not available, request timed out after 30000ms
[Connection Pool] [2025-10-12 14:35:12] Current pool size: 15 (Max: 50), Waiters: 0
[Application] [2025-10-12 14:35:12] TCC lock acquisition failed for user: 15002 (lock key: user_15002)
[Business] [2025-10-12 14:35:12] User deletion failed: TCC confirm phase timeout after 30s

🎉 二、业务场景

环境信息：

JDK 17 (11.0.12+)
HikariCP 4.0.3
PostgreSQL 15.3
Spring Boot 3.2.0
Redis 7.0.8 (TCC锁存储)

操作流程：

用户发起删除请求（URL: /api/v1/users/15002）
Try阶段：插入删除标记记录（user_deleted）
TCC锁竞争阶段：尝试获取Redis锁（user_15002:delete）
Confirm阶段：执行物理删除操作
锁释放阶段：自动释放Redis锁

问题表现：

30%请求在Confirm阶段失败（请求参数：{"id":15002}）
平均超时时间从5s突增至35s
数据库慢查询日志显示DELETE FROM users执行时间超过10s
监控发现Hikari连接池频繁出现ConnectionTimeoutException

🎉 三、问题排查过程

📝 1. 初步分析

错误现象：

TCC Confirm阶段事务超时（30s）
Hikari连接池频繁超时（每分钟5-8次）
数据库执行计划显示全表扫描（全表扫描执行时间占比82%）

错误日志关键字：

SQLTransientConnectionException
Connection timed out after 30000ms
user_deleted记录未及时清理
全表扫描执行计划

初步假设：

数据库连接池配置不合理（maxPoolSize=50但实际并发量达120+）
TCC锁竞争导致数据库查询性能下降
user_deleted记录未及时清理形成数据堆积
PostgreSQL配置参数不足（work_mem=256MB）

排查计划：

检查HikariCP连接池监控指标
分析数据库执行计划优化
验证TCC锁释放机制
查看历史慢查询日志

📝 2. 详细排查步骤

[步骤1] HikariCP连接池监控

操作内容：使用jmxmp://localhost:8081连接Hikari监控MBean

检查结果：

{
  "poolSize": 15,
  "maxPoolSize": 50,
  "connectionTimeout": 30000,
  "connectionTestThreshold": 10,
  "connectionTimeoutException": true
}

分析判断：连接超时时间设置过长（30s），实际应用场景下请求响应应<5s

[步骤2] 数据库执行计划分析

操作内容：使用EXPLAIN ANALYZE查询DELETE FROM users WHERE id=15002

检查结果：

EXPLAIN ANALYZE
DELETE FROM users WHERE id=15002
→  Full scan on users (cost=0.00..5.00 rows=1 width=64)
→  Total time: 10.12s

分析判断：索引缺失导致全表扫描

[步骤3] TCC锁竞争验证

操作内容：使用Redis CLI查询锁状态

检查结果：

redis-cli keys *lock*
(integer) 1
redis-cli get user_15002
(string) "TCC locked until: 2025-10-12 14:35:12"

分析判断：锁释放逻辑未正确触发

[步骤4] 慢查询日志分析

操作内容：查看PostgreSQL慢查询日志（log慢查询.log）

检查结果：

2025-10-12 14:35:12.888 [thread=217] duration=10012ms
DELETE FROM users WHERE id=15002

分析判断：删除操作耗时异常

📝 3. 尝试的解决方案

方案一：优化HikariCP配置

操作步骤：
1. 将connectionTimeout从30s调整为5000ms
2. 增加连接测试阈值：connectionTestThreshold=5
3. 修改配置文件：
```
spring.datasource.hikari:
  maximum-pool-size: 100
  connection-timeout: 5000
  connection-test-timeout: 5
```
执行结果：
- 连接超时次数减少70%
- 但Confirm阶段仍然失败（错误率维持25%）

方案二：添加数据库索引

操作步骤：

为users表添加复合索引：

CREATE INDEX idx_user_deleted ON users (id, deleted_at);

重建TCC记录表索引：

CREATE INDEX idx_tcc_lock ON tcc_records (lock_key, lock expire);

执行结果：
- 删除操作执行时间从10s降至1.2s
- 但高峰期仍出现连接超时（错误率15%）

方案三：完善TCC锁机制

操作步骤：

修改TCC服务实现：

public class TCCUserService {
    @Override
    public boolean deleteUser(Long id) {
        // 新增锁超时检查
        if (lock.getExpireTime() < System.currentTimeMillis()) {
            releaseLock(id);
            return false;
        }
        // ...原有逻辑
    }
}

添加死锁检测：

@Transactional(rollbackFor = Exception.class)
public boolean confirmDelete(Long id) {
    if (!checkLock(id)) {
        throw new TCCException("Lock expired");
    }
    // ...删除逻辑
}

执行结果：
- 锁释放失败率从30%降至5%
- 最终错误率稳定在3%以下

🎉 最终有效解决方案

数据库优化：
- 添加复合索引（id, deleted_at）
- 重建历史TCC记录索引
- 增大工作内存：work_mem=1GB

连接池调整：

spring.datasource.hikari:
  maximum-pool-size: 150
  connection-timeout: 5000
  connection-test-timeout: 5
  data-source-class-name: com.zaxxer.hikari.HikariDataSource

TCC增强：

添加锁超时自动释放
实现死锁检测机制

添加降级策略：

@Service
public class TCCFallbackService {
    @Override
    @Transactional(rollbackFor = Exception.class)
    public boolean confirmDelete(Long id) {
        try {
            return super.confirmDelete(id);
        } catch (Exception e) {
            // 触发补偿事务
           补偿服务处理();
            return false;
        }
    }
}

监控告警：

添加HikariCP连接池监控指标

配置Prometheus监控模板：

prometheus:
  metrics:
    - name: hikari_connection_size
      help: Hikari连接池当前连接数
      path: .metrics[0].labels[0].value

（注：根据用户要求，此处仅展示核心排查过程，完整解决方案需结合具体业务场景调整）

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