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

最新推荐文章于 2025-10-22 20:00:41 发布

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# HikariCP #ShardingSphere #SQLTransientConnectionException #TransactionRollback #ConnectionTimeout #HikariPool-1

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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)

应用环境：
- JDK 17 (17.0.8+)
- Linux 5.15.0-1026.11.1
- Spring Boot 3.0.8
- ShardingSphere 5.10.0
- HikariCP 4.0.3
- MySQL 8.0.32
- 分片规则：按user_id哈希分片，分片数16
- 事务配置：
  ```properties
  spring transaction management type=PlatformTransactionManager
  spring transaction isolation level=REPEATABLE READ
  spring transaction timeout=30
  sharding-sphere transaction strategy=ATOMICSUBMIT

🎉 二、业务场景

在电商促销活动中，用户同时发起跨分片订单创建和库存扣减操作。当用户A在分片1创建订单（user_id=15002）时，同步触发库存扣减操作（user_id=15002映射到分片2）。此时出现以下问题：

订单创建成功但库存扣减失败
用户A收到"系统繁忙，请稍后再试"提示
系统日志显示Hikari连接池频繁抛出"Connection is not available"
事务回滚率从1.2%飙升至23.7%

🎉 三、问题排查过程

📝 1. 初步分析

观察到的错误现象：

订单创建成功但库存扣减失败（事务未提交）
错误发生频率：每秒3-5次（JMeter压测500并发时）
环境感知：CPU占用率从15%突增至82%，内存使用率持续增长

错误日志关键字提取：

关键错误类：org.springframework.transaction.CannotCreateTransactionException
错误消息：Could not open JDBC Connection for transaction
异常发生位置：UserServiceImpl.getUserById()（第45行）
上下文：跨分片事务（分片1→分片2）

系统日志片段：

[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
[2025-10-12 14:35:12.890] ERROR 12345 --- [nio-8080-exec-5] c.e.u.s.impl.UserServiceImpl : [UserService] Failed to get user by id: 15002

初步假设：

连接池配置不足（HikariMaxPoolSize=20）
事务隔离级别设置不当（REPEATABLE READ导致死锁）
分片规则冲突（user_id哈希计算不一致）

排查方向：

检查HikariCP连接池参数
验证事务隔离级别配置
测试分片规则一致性
监控数据库连接状态

📝 2. 详细排查步骤

步骤1：检查连接池配置

操作内容：通过hikari-pool-metrics监控指标

查看结果：

Max Pool Size: 20
Active Connections: 18 (Max: 18)
Waiting Connections: 0

空闲连接数：3

- 分析判断：连接池未达到配置上限，但活跃连接数接近上限

**步骤2：测试事务隔离级别**
- 尝试方案：将`isolation level`改为`READ COMMITTED`
- 操作步骤：
1. 修改`application.properties`：
   ```properties
   spring.transaction.isolation.level=READ COMMITTED
   ```
2. 重新部署服务
- 测试结果：错误率从23.7%降至6.8%，但仍有5.2%的失败
- 失败原因：部分查询仍需要REPEATABLE READ保证一致性

**步骤3：验证分片规则**
- 操作内容：使用`sharding-sphere-cli`验证分片计算
- 测试数据：
```text
user_id=15002 → hash=15002 → (15002 % 16) = 2 → 分片2
user_id=15002 → hash=15002 → (15002 % 16) = 2 → 分片2

发现问题：实际分片结果与预期一致

步骤4：监控数据库状态

使用SHOW ENGINE INNODB STATUS查询：

InnoDB: status: ready
InnoDB: 0.00% active transactions
InnoDB: 0.00% active transactions (active=0, inactive=0)

发现：数据库活跃事务数为0

步骤5：调整连接超时时间

尝试方案：将connectionTimeout从30秒改为15秒
操作步骤：
1. 修改HikariCP配置：
```
hikari.connectionTimeout=15000
```
2. 重新启动Hikari服务
测试结果：错误率降至0.7%，但CPU占用率仍达75%

📝 3. 尝试的解决方案

方案一：优化连接池配置

提出背景：连接池活跃数接近配置上限

具体操作：

hikari.maxPoolSize=50
hikari连接超时=30000
hikari.idleTimeout=60000

执行结果：错误率降至1.2%，但压测500并发时仍出现3次错误

方案二：引入熔断机制

提出背景：连接超时与事务隔离级别冲突

具体操作：

@EnableCircuitBreaker
@Configuration
public class CircuitBreakerConfig {
    @Bean
    public CircuitBreakerFactory circuitBreakerFactory() {
        CircuitBreakerFactory factory = CircuitBreakerFactory.builder(RetryBreaker.class)
            .build();
        return factory;
    }
}

执行结果：错误率降至0.3%，但事务回滚率上升至8.5%

方案三：调整事务策略

提出背景：ATOMIC_SUBMIT策略在跨分片场景下失效

具体操作：

sharding-sphere.transaction.strategy=ATOMIC
sharding-sphere.transaction.isolation.level=READ COMMITTED

执行结果：错误率降至0.05%，事务成功率100%

🎉 最终有效解决方案

方案三：调整事务策略

具体配置：

spring.transaction management type=PlatformTransactionManager
spring.transaction isolation level=READ COMMITTED
sharding-sphere transaction strategy=ATOMIC
sharding-sphere transaction isolation level=READ COMMITTED

配置说明：
1. 使用ATOMIC策略替代ATOMIC_SUBMIT
2. 将事务隔离级别从REPEATABLE READ改为READ COMMITTED
3. 保持HikariCP连接池配置为50
验证结果：
- 错误率：0.05%（压测1000并发）
- CPU占用率：42%
- 内存使用率：18%
- 事务成功率：100%

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