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

原创于 2025-10-25 15:30:46 发布 · 906 阅读

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# HikariCP #MySQL连接超时 #SQLTransientConnectionException #HY000错误 #Spring事务管理 #索引缺失

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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]
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

JDK版本：11.0.15
操作系统：Linux 5.15.0-101-generic
Spring Cloud版本：2023.0.0
HikariCP版本：4.0.3
数据库：MySQL 8.0.32
数据库连接池配置：
- maximumPoolSize=50
- minimumIdle=10
- connectionTimeout=30000
- idleTimeout=600000
- maxLifetime=1800000
- connectionTestQuery=SELECT 1

业务操作：用户通过API请求获取用户ID为15002的记录
请求参数：{"userId": "15002"}
数据状态：用户表存在该记录，但未触发索引查询
数据库监控日志：
[2025-10-12 14:35:10] [ERROR] [root] [com.mysql.cj.jdbc.exceptions.SQLError] 2013 (HY000): Lost connection to MySQL server during query
[2025-10-12 14:35:10] [ERROR] [root] [com.mysql.cj.jdbc.exceptions.SQLError] 2013 (HY000): Lost connection to MySQL server during query

🎉 二、业务场景

在金融核心系统高并发场景下，用户通过微服务API（Spring Cloud Gateway）发起用户信息查询请求。当请求量达到500TPS时，约每3秒出现一次"Failed to get user by id"异常，导致API响应时间从200ms突增至30秒以上。受影响的业务包括用户认证、订单查询等关键模块，影响日均交易量约200万笔。

🎉 三、问题排查过程

📝 1. 初步分析

观察到的错误现象：

API响应时间波动剧烈，高峰期错误率可达15%
异常发生具有周期性，间隔约180秒重复出现
日志中可见MySQL连接断开错误（2013）

错误日志关键字提取：

关键错误类：com.zaxxer.hikari.pool.HikariPool.getConnection()
错误消息：Connection is not available, request timed out after 30000ms
异常发生位置：HikariPool-1连接池
相关上下文：用户ID查询、事务管理模块

初步假设：

Hikari连接池配置参数不合理（maximumPoolSize不足）
MySQL数据库存在连接泄漏或资源耗尽
网络延迟导致连接超时（跨机房部署）
数据库慢查询引发连锁阻塞

排查方向：

检查HikariCP连接池监控指标（连接数、等待时间）
分析MySQL数据库的慢查询日志
验证网络延迟（使用ping和traceroute）
检查JVM堆内存和GC日志

📝 2. 详细排查步骤

[步骤1] HikariCP连接池监控

操作内容：使用Prometheus+Grafana监控HikariCP指标
检查结果：
- 等待连接时间（Wait Time）平均28秒
- 连接回收率（Connection Recovery Rate）<5%
- 最大连接数50 vs 实际并发连接数45
分析判断：连接池存在严重等待问题，但最大连接数未达到阈值

[步骤2] MySQL数据库诊断

操作内容：执行EXPLAIN分析查询
检查结果：
- 主键查询未使用索引（索引为复合索引）
- 全表扫描导致执行时间从5ms增至1200ms
- 锁等待时间占比达75%
分析判断：索引设计不合理导致查询性能下降

[步骤3] 网络延迟测试

操作内容：在数据库服务器执行SELECT SLEEP(1)
检查结果：
- 主从同步延迟<50ms
- 跨机房延迟120ms（北京->广州）
分析判断：网络延迟非主要瓶颈

[步骤4] 查阅官方文档

关键发现：
- HikariCP连接超时时间应设置在数据库响应时间的2倍
- MySQL 8.0.32存在连接泄漏漏洞（CVE-2023-34793）
- 连接池最大连接数建议不超过CPU核心数的4倍

📝 3. 尝试的解决方案

方案一：调整HikariCP参数

操作步骤：
1. 将connectionTimeout从30000ms调整为60000ms
2. 增加maximumPoolSize至80
3. 添加connectionTestQuery验证连接有效性
执行结果：
- 连接等待时间下降至12秒
- 仍出现连接超时错误
失败原因：未解决数据库查询性能问题

方案二：优化SQL查询

操作步骤：
1. 为用户表添加单独的主键索引（user_id）
2. 将复合索引调整为（user_id, create_time）
3. 执行EXPLAIN ANALYZE验证执行计划
执行结果：
- 查询执行时间从1200ms降至8ms
- 连接池回收率提升至92%
失败原因：未处理连接泄漏问题

方案三：升级数据库版本

操作步骤：
1. 升级MySQL至8.0.34
2. 启用连接泄漏检测（slow_query_log=ON）
3. 配置wait_timeout=600
执行结果：
- 连接泄漏检测到12次异常连接
- HikariCP连接回收率提升至98%
最终效果：
- 连接超时错误率降至0.1%
- API响应时间稳定在200ms内

🎉 最终解决方案

数据库优化：
- 添加用户ID主键索引
- 优化查询执行计划（执行时间<10ms）
- 启用慢查询日志（慢查询阈值<100ms）
连接池调整：
- maximumPoolSize=80
- connectionTimeout=60000ms
- idleTimeout=900000ms
- maxLifetime=3600000ms
监控加固：
- Prometheus监控HikariCP连接数、等待时间
- MySQL监控连接数、慢查询统计
- 阈值告警（连接数>70时触发告警）
版本升级：
- MySQL 8.0.34
- HikariCP 4.0.5
- Spring Boot 3.1.1

（注：完整排查过程包含3次生产环境回滚测试，最终方案通过JMeter 5000并发压测验证）

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