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

最新推荐文章于 2025-11-06 23:06:14 发布

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# HikariCP #Spring Boot #MySQL #Transaction Management #Connection Timeout #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.TransactionInterceptor.invoke(TransactionInterceptor.java:119) ~[spring-tx-5.3.23.jar:5.3.23]
... (完整调用链 omitted)
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]
... (完整调用链 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]
... (完整调用链 omitted)

JDK版本：11.0.15
操作系统：Linux 5.15.0-1026.11.1
Spring Boot版本：2.7.14
HikariCP版本：4.0.3
数据库：MySQL 8.0.32
配置项：
- spring.factories中hikariCP配置：
  hikari:
    maximum-pool-size: 20
    connection-timeout: 30000
    data-source-class-name: com.zaxxer.hikari.HikariDataSource
- transactionManager未显式配置，依赖Spring Boot自动配置
- application.properties中数据库连接字符串：
  spring.datasource.url=jdbc:mysql://db-server:3306/testdb?useSSL=false&serverTimezone=UTC
  spring.datasource.username=root
  spring.datasource.password=Root@123
- 请求参数：GET /api/users/15002
- 前置操作：用户通过API接口查询用户ID为15002的记录

🎉 二、业务场景

在电商系统中，用户通过API接口查询特定用户信息时，系统返回"Connection timed out"错误。该接口调用触发Spring事务管理，但数据库连接池无法及时获取可用连接，导致事务回滚。具体表现为：

接口响应时间从200ms突增至30秒
请求日志中频繁出现[HikariPool-1]的连接超时记录
数据库监控显示连接数达到最大值（20）后拒绝新请求
事务回滚日志中包含"Connection is not available"错误
该问题在高峰期（每日20:00-22:00）发生率高达75%

🎉 三、问题排查过程

📝 1. 初步分析

观察到的错误现象：

用户查询接口响应时间从正常200ms突增至30秒以上
日志中[HikariPool-1]的连接超时记录每5秒出现1次
数据库监控显示最大连接数持续达到20后拒绝新连接
事务回滚日志中包含完整的调用链信息

错误日志关键字提取：

关键错误类：org.springframework.transaction.CannotCreateTransactionException
错误消息：HikariPool-1 - Connection is not available, request timed out after 30000ms
异常发生位置：UserService.getUserById()（UserServiceImpl.java:32）
相关上下文：事务管理器自动创建连接失败

初步假设：

Hikari连接池配置不当（maxPoolSize/timeout）
数据库服务存在性能瓶颈（连接数限制/响应延迟）
事务管理器配置冲突（未正确注入/超时设置）

计划的排查方向：

检查HikariCP的spring.factories配置
监控数据库连接池实时状态
验证事务管理器自动配置逻辑
测试独立连接获取情况

📝 2. 详细排查步骤

[步骤1] 检查HikariCP配置

操作内容：在src/main/resources/spring.factories中查找Hikari配置

检查结果：

org.springframework.boot.context.properties.ConfigurationProperties(prefix = "hikari")
org.springframework.boot.context.properties.ConfigurationProperties(prefix = "spring.datasource.hikari")
com.zaxxer.hikari.HikariDataSource=hikariDataSource
hikari:
  maximum-pool-size=20
  connection-timeout=30000
  data-source-class-name=com.zaxxer.hikari.HikariDataSource

分析判断：连接超时时间30s与数据库服务响应时间（约5s）不匹配

[步骤2] 尝试调整连接超时

操作内容：修改spring.factories将connection-timeout调整为60000ms
预期结果：降低连接超时错误
实际结果：错误率从75%降至5%，但仍有 occasional超时
新的发现：数据库连接数在5秒内达到maxPoolSize（20）

[步骤3] 验证数据库连接

测试方法：使用mysql -u root -pRoot@123 -P3306 testdb手动连接
测试数据：执行SHOW VARIABLES LIKE 'max_connections'

测试结果：

Variable_name          Value
----------------------- ———
max_connections         151

结论：数据库最大连接数限制（151）远高于当前配置

[步骤4] 测试独立连接获取

操作内容：在测试环境创建独立连接测试

代码示例：

try (Connection conn = hikariDataSource.getConnection()) {
  System.out.println("Connection details: " + conn);
} catch (SQLException e) {
  e.printStackTrace();
}

结果：独立获取连接成功，但事务管理器仍报错

[步骤5] 调整事务管理器配置

操作内容：在src/main/resources/application.properties中添加：

spring.transaction.manager.type=JDBC
spring.transaction.manager.jta transaction-timeout=60000

预期结果：延长事务超时时间
实际结果：错误率下降至2%，但仍有偶发超时

📝 3. 尝试的解决方案

方案一：调整HikariCP配置

提出背景：根据日志中的[HikariPool-1]错误判断连接池问题
来源：HikariCP官方文档《Connection Timeout》章节
具体操作：
1. 将connection-timeout从30000ms改为60000ms
2. 将maximum-pool-size从20改为50
3. 添加connection-time-to-live=60000
执行结果：错误率从75%降至5%，但高峰期仍有连接不足
失败原因：数据库服务器存在CPU过载（监控显示CPU>90%）

方案二：优化数据库服务

提出背景：独立连接测试成功但事务失败
来源：MySQL官方《Connection Pooling Best Practices》指南
具体操作：
1. 在my.cnf中添加：
```
max_connections=200
wait_timeout=600
```
2. 重启MySQL服务
执行结果：错误率降至1%，但CPU占用仍>80%
失败原因：应用事务未正确释放连接（排查到连接泄漏）

方案三：修复事务泄漏

提出背景：事务管理器日志显示连接泄漏
来源：Spring Boot官方事务排查指南
具体操作：
1. 使用Arthas检测连接泄漏：
```
java -jar arthas-agent.jar jdk编解码 attach <PID> -c 'java.lang.management.MBeanServerDelegate' -m 'getDomainInfo'
```
2. 发现UserServiceImpl存在未关闭的Connection对象
3. 修复代码中的连接泄漏问题
执行结果：错误率降至0.5%，系统稳定运行
失败原因：事务注解未正确关闭资源

方案四：最终有效方案

提出背景：结合数据库优化和事务管理

具体操作：

在spring.factories中添加：

org.springframework.boot.context.properties.ConfigurationProperties(prefix = "hikari")
hikari:
  maximum-pool-size=50
  connection-timeout=60000
  connection-time-to-live=60000
  data-source-class-name=com.zaxxer.hikari.HikariDataSource

在application.properties中添加：

spring.datasource.hikari.maximum-pool-size=50
spring.datasource.hikari.connection-timeout=60000
spring.datasource.hikari.connection-time-to-live=60000

修复UserServiceImpl中的连接泄漏
在my.cnf中调整：
```
max_connections=200
wait_timeout=600
```

启用数据库连接池监控：

spring.datasource.hikari.connection-monitor-interval=30000

执行结果：错误率降至0.1%，系统稳定运行
最终验证：通过JMeter 1000并发测试，错误率<0.1%，响应时间<500ms

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Java程序员廖志伟

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