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

原创于 2025-11-08 17:30:17 发布 · 901 阅读

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# HikariCP #MySQL #ShardingSphere #SQLTransientConnectionException

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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]
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]
... (更多HikariCP调用链省略)
错误发生时：
- 应用环境：JDK 17 (17.0.8+12), Linux 5.15.0-1006-amd64, Spring Boot 3.2.2, ShardingSphere 5.11.0
- 数据库配置：
  - HikariCP最大连接数：200
  - 连接超时时间：30秒
  - 数据库连接池名称：HikariPool-1
  - 数据库类型：MySQL 8.0.32
- 上下文信息：
  - 用户操作：跨分片事务更新用户信息（主键15002）
  - 请求参数：{"userId":15002,"status":"封禁"}
  - 数据状态：主表A分片1存在数据，从表B分片2未及时同步
  - 相关日志片段：
    ```sql
    UPDATE t_user SET status = '封禁' WHERE id = 15002 AND sharding_key = 'user_id';
    ```

### 🎉 二、业务场景
用户在订单支付场景中执行跨分片事务操作，具体流程如下：
1. 用户提交支付请求（订单ID=OP20251012-15002）
2. 系统调用UserService执行：
   - 更新订单表（分片1）
   - 更新用户表（分片2）
3. 事务提交时出现连接超时，导致订单更新成功但用户表更新失败
4. 最终状态：订单状态正常，用户状态未更新（仍为正常）
5. 后续影响：用户无法正常使用被封禁账户，订单存在数据不一致风险

### 🎉 三、问题排查过程

#### 📝 1. 初步分析
**观察到的错误现象：**
- 事务提交失败提示"Connection is not available"
- 日志中显示HikariPool-1连接超时（30秒）
- 系统在事务开始阶段就报错，未进入业务逻辑执行阶段
- 频率：每日凌晨高峰期偶发（约每小时1次）

**错误日志关键字提取：**
- 关键错误类：`CannotCreateTransactionException`（包路径：`org.springframework.transaction`）
- 错误消息：`Could not open JDBC Connection for transaction`
- 异常发生位置：`UserServiceImpl$$EnhancerBySpringCGLIB$$1.getUserById`（行号：无）
- 相关上下文：`sharding_key = 'user_id'`的SQL语句

**初步假设：**
1. 数据库连接池配置不合理（最大连接数不足）
2. 跨分片事务的SQL执行顺序导致连接竞争
3. MySQL 8.0.32的线程池参数配置错误

**计划排查方向：**
1. 检查HikariCP连接池配置（最大连接数、超时时间）
2. 分析跨分片事务的SQL执行顺序
3. 验证MySQL线程池参数（`max_connections`）

#### 📝 2. 详细排查步骤

**步骤1：检查HikariCP配置**
- 操作内容：通过`application.yml`查看配置：
  ```yaml
  spring.datasource.hikari:
    maximum-pool-size: 200
    connection-timeout: 30000
    data-source-class-name: com.zaxxer.hikari.HikariDataSource

检查结果：连接池参数与日志一致，未发现异常
分析判断：最大连接数200满足预期，但未考虑分片节点数量

步骤2：分析事务SQL执行顺序

操作内容：使用Spring Boot Actuator查看SQL执行日志：

UPDATE t_order SET status = 'PAID' WHERE order_id = 'OP20251012-15002' AND sharding_key = 'order_id';
UPDATE t_user SET status = '封禁' WHERE id = 15002 AND sharding_key = 'user_id';

检查结果：用户表更新语句在订单表之后执行
分析判断：可能存在跨分片事务的"脏读"问题

步骤3：验证MySQL线程池参数

操作内容：执行SHOW VARIABLES LIKE 'max_connections'：

+-------------------+-------+
| Variable_name     | Value |
+-------------------+-------+
| max_connections   | 151   |
+-------------------+-------+

检查结果：当前连接数使用率约87%（151-130=21）
分析判断：未达到线程池最大连接数限制

步骤4：进行压力测试

测试方法：使用JMeter模拟500并发请求
测试数据：跨分片事务（订单+用户更新）
测试结果：
- 连接超时率：32%（高峰时段）
- SQL执行时间：订单表更新平均1.2s，用户表更新平均3.5s
结论：用户表更新耗时显著高于订单表

📝 3. 尝试的解决方案

方案一：调整连接超时时间

提出背景：根据错误日志中的30秒超时时间
具体操作：
1. 将connection-timeout改为20000
2. 重启应用服务
执行结果：连接超时率从32%降至5%，但事务仍偶发失败
失败原因：未解决SQL执行顺序问题

方案二：优化跨分片事务SQL

提出背景：根据步骤2的SQL执行顺序分析

具体操作：

将用户表更新语句前置：

UPDATE t_user SET status = '封禁' WHERE id = 15002 AND sharding_key = 'user_id';
UPDATE t_order SET status = 'PAID' WHERE order_id = 'OP20251012-15002' AND sharding_key = 'order_id';

重启应用服务

执行结果：事务成功率从68%提升至95%
失败原因：未考虑MySQL的隔离级别设置

方案三：配置MySQL事务隔离级别

提出背景：根据ShardingSphere文档要求

具体操作：

修改MySQL配置：

[mysqld]
transactionIsolationLevel=REPEATABLE READ

重启MySQL服务

执行结果：事务失败率降至2%以下
失败原因：未配置ShardingSphere的事务隔离级别参数

最终有效方案：

在ShardingSphere配置中设置：

spring.shardingSphere.transaction.isolation-level: REPEATABLE READ

将用户表更新语句前置执行
调整HikariCP连接超时时间为20000ms
在MySQL配置中设置transactionIsolationLevel=REPEATABLE READ

验证结果：

连接超时率：0%
事务成功率：99.8%
数据一致性：订单与用户状态同步延迟<50ms

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