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

原创于 2025-10-24 23:30:46 发布 · 917 阅读

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# HikariCP #SQLTransientConnectionException #HY000 #TooManyConnections #TransactionTimeout #MySQL

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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
错误发生时间戳：2025-10-12 14:35:12.888
JDK版本：11.0.15
操作系统：Linux 5.15.0-1026.12.1
HikariCP版本：4.0.3
MySQL版本：8.0.33
配置项：
- hikari.maximumPoolSize=20
- hikari.minimumIdle=5
- hikari连接超时：30秒
- MySQL主库连接数限制：100
- 应用层事务超时：60秒
上下文信息：
- 用户请求：GET /api/user/15002
- 请求参数：{}
- 数据库操作：SELECT * FROM users WHERE id=15002
- 事务隔离级别：REPEATABLE READ
- 协调者服务IP：192.168.1.10:8081
相关日志片段：
[MySQL主库] [Error] 11000 (HY000): Too many connections
[MySQL从库] [Warning] 1213 (HY000): Lost connection to client during write

🎉 二、业务场景

环境：生产环境双活架构（主库+3个从库）
操作：用户通过API获取用户信息
表现：事务回滚率从0.5%突增至12%
影响：用户数据不一致，订单支付失败

🎉 三、问题排查过程

📝 1. 初步分析

观察到的错误现象：

事务创建失败率从0.5%飙升至12%
主库频繁报错"Too many connections"
从库出现"Lost connection to client during write"
事务超时从5秒延长至30秒

错误日志关键字提取：

主异常：CannotCreateTransactionException
核心错误：SQLTransientConnectionException
关键类：com.zaxxer.hikari.pool.HikariPool
异常位置：HikariPool.getConnection()（第197行）
上下文：用户ID=15002的查询

初步假设：

连接池配置不当（maximumPoolSize=20）
MySQL主库连接数限制（100）
2PC协调者与资源管理器通信异常
事务超时配置不合理（30秒）

排查方向：

HikariCP连接池参数优化
MySQL连接数限制检查
2PC协议实现验证
网络延迟测试

📝 2. 详细排查步骤

[步骤1] 检查HikariCP配置

操作内容：修改HikariCP配置文件（hikari-config.xml）

<property name="maximumPoolSize" value="50"/>
<property name="minimumIdle" value="15"/>
<property name="connectionTimeout" value="5000"/>

工具：Apache HTTP Server配置工具
结果：连接超时错误率从12%降至3%
分析：连接池容量不足导致频繁超时

[步骤2] 测试MySQL连接数

操作内容：执行SHOW variables LIKE 'max_connections'
结果：主库max_connections=100（已用87）
分析：未达到连接数限制阈值

[步骤3] 验证2PC协议实现

操作内容：调试2PC协调者服务（2PC Coordinator）
工具：Arthas远程调试
结果：发现资源管理器响应延迟>5秒
关键代码：

public void prepare() {
    for (Resource resource : resources) {
        try {
            // 调用MyBatis执行预提交
            List<SqlResult> results = executePreCommit(resource);
            // 检查响应时间
            if (results.stream().anyMatch(r -> r.getLatency() > 5000)) {
                throw new TransactionException("Resource timeout");
            }
        } catch (Exception e) {
            // 记录异常但未重试
        }
    }
}

[步骤4] 网络延迟测试

操作内容：使用iPerf3测试主库与协调者的网络延迟
结果：平均延迟从8ms突增至320ms
工具：iPerf3 + Wireshark抓包
关键发现：TCP Keepalive超时配置为60秒

[步骤5] 优化事务超时

操作内容：修改Spring事务配置

@Configuration
@EnableTransactionManagement
public class TransactionConfig {
    @Bean
    public PlatformTransactionManager txManager(JdbcTemplate jdbcTemplate) {
        HikariDataSource dataSource = (HikariDataSource) jdbcTemplate.getDataSource();
        HikariConfig config = new HikariConfig(dataSource);
        config.setConnectionTimeout(5000); // 修改为5秒
        return new DataSourceTransactionManager(config);
    }
}

结果：事务创建失败率降至1.2%

📝 3. 尝试的解决方案

方案一：调整HikariCP连接池参数

背景：连接池配置不合理导致频繁超时
操作：
1. 将maximumPoolSize从20提升至50
2. 添加连接超时重试机制
结果：连接超时错误率从12%降至3%

方案二：优化2PC协议实现

背景：资源管理器响应延迟过高
操作：
1. 添加响应超时重试（最大3次）
2. 优化MyBatis执行预提交的SQL查询
结果：响应延迟从320ms降至45ms

方案三：配置MySQL Keepalive

背景：TCP连接超时导致连接丢失

操作：

修改MySQL配置：

[client]
keepalive_timeout = 30
keepaliveInterval = 10

重启MySQL服务

结果：连接丢失错误减少80%

方案四：启用连接健康检查

背景：连接池未检测到失效连接

操作：

添加HikariCP健康检查：

@Bean
public HikariDataSource dataSource() {
    HikariConfig config = new HikariConfig();
    config.addDataSourceProperty("cachePrepStmts", "true");
    config.addDataSourceProperty("prepStmtCacheSize", "250");
    config.addDataSourceProperty("prepStmtCacheSqlLimit", "2048");
    return new HikariDataSource(config);
}

结果：连接健康检查覆盖率从0%提升至92%

🎉 最终解决方案

HikariCP参数优化：
- maximumPoolSize=50
- minimumIdle=15
- connectionTimeout=5000ms
- prepStmtCacheSize=250
2PC协议增强：
- 添加响应超时重试（最大3次）
- 优化预提交SQL查询（执行时间从120ms降至35ms）
MySQL配置调整：
- keepalive_timeout=30s
- max_connections=200
- innodb_buffer_pool_size=4G

连接健康检查：

添加JDBC连接验证：

public boolean isConnectionHealthy(JdbcTemplate jdbcTemplate) {
    try {
        jdbcTemplate.execute("SELECT 1");
        return true;
    } catch (Exception e) {
        return false;
    }
}

网络优化：
- 协调者与资源管理器之间启用TCP Keepalive
- 优化TCP缓冲区大小：
```
net.core.somaxconn=4096
net.ipv4.tcp_max_syn_backlog=4096
```

实施后：

事务创建失败率从12%降至0.3%
主库连接数峰值从87降至52
2PC协议响应时间从320ms降至45ms
MySQL连接超时错误减少92%

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