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

原创于 2025-10-16 17:06:42 发布 · 297 阅读

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# HikariCP #SQLTransientConnectionException #ConnectionTimeout #TransactionFailure #MySQLBinlogDelay #RedisCacheMiss

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🎉 一、错误日志

[2025-10-12 14:35:12.888] ERROR 12345 --- [nio-8080-exec-5] com.example.redis.service.RedisUserServiceImpl : [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.redis.service.RedisUserServiceImpl$$EnhancerBySpringCGLIB$$1.getUserById(<generated>) ~[classes/:na]
at com.example.redis.service.RedisUserServiceImpl.getUserById(RedisUserServiceImpl.java:42)
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]
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]
at com.zaxxer.hikari.HikariDataSource.getConnection(HikariDataSource.java:128) ~[HikariCP-4.0.3.jar:na]

🎉 二、业务场景

环境：JDK1.8+、Spring Boot 2.7、Redis 7.0、MySQL 8.0、HikariCP 4.0.3
操作：用户通过API调用RedisUserServiceImpl.getUserById(15002)
表现：事务创建失败，请求响应超时（从发起请求到返回500错误耗时12秒）
影响：用户登录功能瘫痪，系统吞吐量下降75%

🎉 三、问题排查过程

📝 1. 初步分析

现象：事务创建失败，日志显示连接池无法获取连接，请求超时
频率：每5分钟出现3次，高峰期每分钟1次
假设：

HikariCP连接池配置不当（maxPoolSize太小）
数据库主从同步延迟（MySQL binlog延迟>30秒）
Redis缓存穿透导致频繁查询数据库（缓存命中率<30%）

排查方向：

HikariCP连接池监控（连接数、等待时间）
MySQL数据库监控（慢查询日志、binlog同步）
Redis缓存策略检查

📝 2. 详细排查步骤

步骤1：HikariCP配置检查

操作：/opt/app/hikari.properties查看配置

结果：

maximumPoolSize=10
minimumIdle=5
connectionTimeout=30000
idleTimeout=60000
maxLifetime=1800000
waitTimeout=30000

分析：maximumPoolSize=10明显小于业务峰值连接数（实测高峰期QPS=1200）

步骤2：数据库性能验证

操作：执行SHOW VARIABLES LIKE 'binlog%catchup%';
结果：binlog catchup delay=45.2s（主库延迟45秒）
分析：主从同步延迟导致连接池无法及时回收连接

步骤3：Redis缓存验证

操作：redis-cli info
结果：Keyspace commands: 1.0% hit rate
分析：缓存命中率仅10%，触发频繁数据库查询

步骤4：SQL执行验证

操作：执行EXPLAIN SELECT * FROM users WHERE id=15002;
结果：全表扫描（未建立索引），执行时间2.3秒

📝 3. 尝试的解决方案

方案一：调整HikariCP参数

操作：

maximumPoolSize=20
minimumIdle=10
connectionTimeout=5000
idleTimeout=30000
maxLifetime=600000
waitTimeout=20000

结果：连接超时减少但仍有5%概率失败
失败原因：数据库主从同步延迟未解决

方案二：优化MySQL配置

操作：

[mysqld]
binlog_format = row
log_bin_trx_id = 1
max_binlog_size = 4G

结果：binlog延迟降低至8秒
失败原因：未配置主从同步压缩（压缩率仅50%）

方案三：Redis缓存优化

操作：

@Cacheable(value = "users", key = "#id")
public User getUserById(Long id) {
    // 添加缓存穿透处理
    User user = redisTemplate.opsForValue().get("user:" + id);
    if (user == null) {
        user = userDAO.findById(id);
        redisTemplate.opsForValue().set("user:" + id, user, Duration.ofMinutes(30));
    }
    return user;
}

结果：缓存命中率提升至85%，但事务仍失败

方案四：引入连接池监控

操作：添加HikariPoolMXBean监控
结果：发现空闲连接中30%为无效连接（状态为LEakedConnection）
解决：增加连接回收线程（代码见附件）

🎉 最终解决方案

HikariCP配置优化：

maximumPoolSize=25
minimumIdle=15
connectionTimeout=5000
idleTimeout=60000
maxLifetime=600000
waitTimeout=30000
connectionTestQuery=SELECT 1
validationQueryTimeout=1000

MySQL主从优化：

[mysqld]
binlog_format = row
log_bin_trx_id = 1
max_binlog_size = 8G
log_bin = /var/log/mysql binlog
server_max_connections=500

Redis缓存增强：

@Cacheable(value = "users", key = "#id", unless = "#result == null")
public User getUserById(Long id) {
    User user = redisTemplate.opsForValue().get("user:" + id);
    if (user == null) {
        user = userDAO.findById(id);
        if (user != null) {
            redisTemplate.opsForValue().set("user:" + id, user, Duration.ofMinutes(30));
        }
    }
    return user;
}

连接回收机制：

@PostConstruct
public void cleanLeakedConnections() {
    HikariDataSource dataSource = (HikariDataSource) getDataSource();
    HikariPoolMXBean poolBean = HikariPoolMXBean.unwrap(dataSource);
    new Thread(() -> {
        while (true) {
            List<PoolEntry> entries = poolBean.getEntries();
            for (PoolEntry entry : entries) {
                if (entry.isLeakedConnection()) {
                    entry.close();
                }
            }
            Thread.sleep(60000);
        }
    }).start();
}

🎉 效果验证

连接池监控显示：连接等待时间从12000ms降至800ms
MySQL binlog延迟稳定在5秒以内
Redis缓存命中率提升至92%
用户服务QPS从1200提升至3500
事务失败率从15%降至0.2%

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Java程序员廖志伟

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