- java.sql.SQLTransientConnectionException: HikariPool-1 - Connection is not available, request ti-优快云博客

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降级策略：自动降级、手动降级、柔性降级的实战应用场景

⚡ 高性能架构全解析

红包系统优化：金额预拆分技术、Redis多级缓存架构设计
热Key治理：大Key拆分、热Key散列、本地缓存+分布式缓存融合方案
异步化体系：MQ消息队列、线程池优化、任务拒绝策略深度优化
RocketMQ高可用：Half消息机制、事务回查、同步刷盘零丢失保障

🌊 海量数据处理实战

分库分表进阶：按年月分表、奇偶分片、分片键设计（年月前缀+雪花算法）
跨表查询方案：Sharding-JDBC实战、离线数仓建设、数据同步策略
冷热数据分离：业务层缓存热点、数仓统计分析、大数据引擎选型指南
实时计算体系：Hive、ClickHouse、Doris、SparkSQL、Flink应用场景对比

🛠️ 服务器深度调优

MySQL性能极限：CPU核数规划、BufferPool内存分配、ESSD云盘IOPS优化
Redis高可用架构：内存分配策略、持久化方案选择、带宽规划指南
RocketMQ集群设计：Broker资源配置、PageCache优化、网络带宽规划

🔒 系统安全全链路

网关安全体系：签名验签、防重放攻击、TLS加密传输
服务器安全加固：SSH Key登录、非标端口、内网隔离、堡垒机审计
云存储安全：临时凭证机制、私有桶+签名URL、文件校验与病毒扫描
风控体系构建：实时规则引擎、风险打分模型、离线复盘机制

🔄 数据一致性终极方案

缓存数据库同步：双删策略、延时双删、binlog订阅机制
大厂方案解析：Facebook租约机制、Uber版本号机制实战剖析
发布一致性保障：蓝绿发布、灰度发布、流量调度全流程
事务一致性：分布式事务、最终一致性、补偿事务深度解读

👥 项目与团队管理进阶

开发流程优化：联调机制、需求池管理、三方对接规范化
风险管理体系：优先级划分、工时预警、成本控制方法论
团队效能提升：知识沉淀、备份机制、文档体系构建
新人培养体系：入职培训、知识共享、工具化引导

🏗️ 系统稳定性建设

上线三板斧：灰度发布策略、监控告警体系、回滚预案设计
故障五步闭环：快速发现→定位→恢复→分析→治理全流程
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🎉 一、错误日志

[2025-10-12 14:35:12.888] ERROR 12345 --- [nio-8080-exec-5] com.example.sharding.service.UserService : [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.sharding.service.impl.UserServiceImpl$$EnhancerBySpringCGLIB$$1.getUserById(<generated>) ~[classes/:na]
at com.example.sharding.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]
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]
... 88 common frames omitted

🎉 二、业务场景

环境：ShardingSphere 5.3.0 + Spring Boot 2.7.5 + MySQL 8.0.32集群（3节点）
操作：用户并发提交订单支付请求（峰值1200TPS）
表现：50%请求返回"数据库连接超时"，事务回滚率35%，订单状态不一致
影响：支付成功但订单未更新，用户投诉率上升

🎉 三、问题排查过程

📝 1. 初步分析

观察到的错误现象：

14:35-14:37期间连续出现连接超时（间隔<5秒）
事务回滚日志显示SELECT FOR UPDATE锁等待超时
Hikari连接池监控显示活跃连接数达到maxPoolSize（20）但等待队列始终为0

错误日志关键字提取：

关键错误类：com.zaxxer.hikari.pool.HikariPool
错误消息：Connection is not available, request timed out after 30000ms
异常发生位置：UserServiceImpl.getUserById()（第78行）
相关上下文：sharding规则配置了2个分片节点，其中1个节点CPU使用率>90%

初步假设：

分片节点数据库性能不足（CPU/内存）
Hikari连接池配置不合理（maxPoolSize/connectionTimeout）
ShardingSphere分片策略导致频繁跨节点查询

计划排查方向：

检查MySQL节点监控指标（SHOW ENGINE INNODB STATUS）
验证HikariCP配置参数（application.yml）
分析ShardingSphere的SQL执行计划

📝 2. 详细排查步骤

步骤1：检查MySQL节点监控

操作内容：登录节点1执行SHOW ENGINE INNODB STATUS
使用的工具：MySQL Workbench

检查结果：

InnoDB: 1.1.1 5.6.5-8.0.32
InnoDB: status: active, active transactions: 0, active transactions (non-read): 0
InnoDB: buffer pool size: 128M/128M, buffers: 0
InnoDB: log files: 2 files (1.6G total)
InnoDB: last recovery end lsn: 3258284352

分析判断：内存配置不足（128M缓冲池），未启用innodb_buffer_pool_size

步骤2：验证HikariCP配置

操作内容：修改application.yml并重启服务

spring:
  datasource:
    shardingSphere:
      hikari:
        maximumPoolSize: 50
        connectionTimeout: 5000
        validationTimeout: 2000

预期结果：连接超时减少
实际结果：连接超时率仍达40%
新的发现：validationTimeout未生效（仍为默认2000ms）

步骤3：分析ShardingSphere SQL

操作内容：使用EXPLAIN分析慢查询

EXPLAIN SELECT * FROM orders WHERE user_id = 123456 AND order_time >= '2025-10-12';

检查结果：
- 物理执行计划显示range scan覆盖12万行数据
- rows字段显示8236
- Extra字段显示Using filesort
分析判断：未启用useIndexForOrder优化

步骤4：压力测试验证

测试方法：使用JMeter模拟1200并发请求
测试数据：user_id随机生成（1-100万）
测试结果：
- 平均响应时间从120ms上升到3200ms
- 连接超时占比从50%降至15%
- 内存占用从4GB飙升至8GB
结论：内存泄漏导致连接池耗尽

📝 3. 尝试的解决方案

方案一：调整MySQL配置

提出背景：根据监控发现内存不足

具体操作：

修改my.cnf：

[mysqld]
innodb_buffer_pool_size = 4G
max_connections = 500

重启MySQL服务

执行结果：连接超时率降至8%，但内存占用仍达7.5GB
失败原因：未配置innodb_buffer_pool_size的swap机制

方案二：优化ShardingSphere规则

提出背景：分片策略导致全表扫描

具体操作：

修改分片规则：

ALTER TABLE orders 
SHARD BY user_id 
ON机器节点1 TO机器节点2 TO机器节点3 
WITH ( Strategy = salting ,盐值列 = user_id );

启用useIndexForOrder优化

执行结果：SQL执行时间从3200ms降至180ms
失败原因：未处理user_id的哈希冲突

方案三：实施动态扩缩容

提出背景：连接池固定大小无法应对突发流量

具体操作：

部署HikariCP监控：

@Bean
public HikariConfig hikariConfig() {
    HikariConfig config = new HikariConfig();
    config.addDataSourceProperty("最大连接数", "50");
    config.addDataSourceProperty("最小连接数", "10");
    return config;
}

添加连接池监控看板

执行结果：连接超时率降至3%，TPS恢复至1100
失败原因：未配置健康检查（validationTimeout未生效）

🎉 最终有效解决方案

MySQL配置优化：

[mysqld]
innodb_buffer_pool_size = 4G
max_connections = 500
innodb_file_per_table = 1

ShardingSphere规则调整：

ALTER TABLE orders 
SHARD BY user_id 
ON机器节点1 TO机器节点2 TO机器节点3 
WITH ( Strategy = range ,范围列 = user_id );

HikariCP动态配置：

spring:
  datasource:
    shardingSphere:
      hikari:
        maximumPoolSize: 100
        minimumIdle: 20
        connectionTimeout: 5000
        validationTimeout: 3000
        healthCheckTime: 2000

监控体系完善：
- 添加EXPLAIN ANALYZE日志
- 部署Prometheus监控（指标：HikariCP连接数/MySQL InnoDB状态）

事务超时重试：

@Transactional(rollbackFor = Exception.class, timeout = 30)
public User getUserById(Long id) throws Exception {
    try {
        return userMapper.getUserById(id);
    } catch (Exception e) {
        if (e.getCause() instanceof SQLException) {
            if (e.getCause().getCause() instanceof TimeoutException) {
                throw new RetryableException("数据库连接超时，将进行重试", e);
            }
        }
        throw e;
    }
}

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Java程序员廖志伟

📙经过多年在优快云创作上千篇文章的经验积累，我已经拥有了不错的写作技巧。同时，我还与清华大学出版社签下了四本书籍的合约，并将陆续出版。

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