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

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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

🎉 二、业务场景

在用户注册接口（/api/v1/user）执行POST请求时，系统抛出事务回滚异常。具体表现为：

1. 用户提交注册信息后，前端显示"网络错误"提示
2. 数据库中未新增用户记录
3. 日志显示事务未正确提交
4. 该接口在高峰时段（每日10:00-12:00）出现频发

🎉 三、问题排查过程

📝 1. 初步分析

观察到的错误现象：

• 用户注册接口偶发500错误（错误率约15%）
• 日志显示事务在获取连接时超时（耗时30000ms）
• Hikari连接池当前活跃连接数5/10（最大连接数10）

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：Connection is not available, request timed out after 30000ms
• 异常发生位置：UserServiceImpl$$EnhancerBySpringCGLIB$$1.getUserById（行号：无）
• 相关上下文：/api/v1/user接口调用，参数包含{"username":"test","password":"123456"}

初步假设：

1. 数据库连接池配置不合理（Hikari参数）
2. SQL查询执行时间过长（慢查询）
3. 事务管理器配置错误（Spring事务）
4. 网络延迟导致连接超时

计划的排查方向：

1. 检查application.properties中的HikariCP配置
2. 分析慢查询日志（spring.query-dump）
3. 验证Spring事务管理器配置
4. 测试网络延迟（使用ping和traceroute）

📝 2. 详细排查步骤

[步骤1] 检查HikariCP配置

• 操作内容：查看src/main/resources/application.properties
• 使用的工具：IDEA + Logback查看器
• 检查结果：

  spring.datasource.url=jdbc:mysql://192.168.1.100:3306/test?useSSL=false&serverTimezone=UTC
  spring.datasource.username=root
  spring.datasource.password=123456
  spring.datasource.hikari.maximum-pool-size=10
  spring.datasource.hikari.min-idle=5
  spring.datasource.hikari.max-lifetime=20000
  spring.datasource.hikari connection-timeout=30000
  

• 分析判断：max-lifetime（20秒）低于合理值，connection-timeout（30秒）设置过长

[步骤2] 调整Hikari参数

• 操作内容：修改为：

  spring.datasource.hikari.max-lifetime=600000
  spring.datasource.hikari.min-idle=10
  spring.datasource.hikari.max-pool-size=20
  spring.datasource.hikari.connection-timeout=5000
  

• 预期结果：连接池容量提升，超时时间缩短
• 实际结果：调整后5分钟内未出现连接超时错误
• 新的发现：数据库连接数从5/10提升至12/20

[步骤3] 分析慢查询日志

• 操作内容：启动spring.query-dump功能
• 测试数据：执行10次注册操作
• 测试结果：

  SELECT * FROM user WHERE username = ?
  | Time(ms) | Rows |
  |----------|------|
  | 4500     | 1    |
  | 32000    | 0    |
  

• 结论：存在单次查询耗时32秒的异常记录

[步骤4] 优化SQL查询

• 操作内容：添加索引：

  ALTER TABLE user 
  ADD INDEX idx_username (username);
  

• 验证结果：慢查询时间降至120ms

[步骤5] 验证事务配置

• 操作内容：检查src/main/resources/spring-mvc.xml
• 查看结果：

  <tx:annotation-driven transaction-manager="transactionManager"/>
  <bean id="transactionManager" class="org.springframework.jdbc.datasource.DataSourceTransactionManager">
    <property name="dataSource" ref="dataSource"/>
  </bean>
  

• 发现问题：未配置事务超时时间（tx:annotation-driven transaction-timeout="30"）

📝 3. 尝试的解决方案

方案一：调整HikariCP参数

• 提出背景：连接池配置不合理导致连接不足
• 来源：HikariCP官方文档建议
• 具体操作：
  1. 将max-lifetime从20秒改为60秒
  2. 将min-idle从5改为10
  3. 将max-pool-size从10改为20
• 执行结果：连接池容量提升，但慢查询仍存在
• 失败原因：未解决SQL执行时间问题

方案二：优化SQL查询

• 提出背景：慢查询日志显示32秒异常
• 来源：慢查询分析工具
• 具体操作：
  1. 添加username字段索引
  2. 优化查询语句：

     @Override
     public User getUserById(Long id) {
         return userRepository.findById(id);
     }
     

• 执行结果：慢查询时间从32秒降至120ms
• 失败原因：事务未正确回滚异常数据

方案三：配置事务超时

• 提出背景：事务未及时回滚导致数据不一致
• 来源：Spring官方事务文档
• 具体操作：
  1. 在spring-mvc.xml中添加：

     <tx:annotation驱动的 transaction-timeout="30"/>
     

  2. 修改服务层代码：

     @Transactional(timeout=30)
     public User getUserById(Long id) {
         // 查询逻辑
     }
     

• 执行结果：事务超时后自动回滚，数据库数据一致性恢复
• 最终验证：注册接口错误率降至0.3%以下

🎉 最终有效解决方案

1. 调整HikariCP参数：

   spring.datasource.hikari.max-lifetime=600000
   spring.datasource.hikari.min-idle=10
   spring.datasource.hikari.max-pool-size=20
   spring.datasource.hikari.connection-timeout=5000
   

2. 优化SQL查询：
   • 添加索引：ALTER TABLE user ADD INDEX idx_username (username)
   • 优化查询语句：使用userRepository.findById(id)
3. 配置事务超时：
   • 添加事务超时配置：tx:annotation驱动的 transaction-timeout="30"
   • 修改服务层事务注解：@Transactional(timeout=30)

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