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

原创于 2025-10-23 10:12:43 发布 · 235 阅读

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# HikariCP #MySQL #Connection Timeout #SQLTransientConnectionException #Spring Transaction #CannotCreateTransactionException

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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.TransactionAspectSupport.invokeWithinTransaction(TransactionAspectSupport.java:382) ~[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
错误日志环境信息：
- JDK版本：17.0.8
- 操作系统：Linux 6.5.0-060000-generic
- Spring Boot版本：2.7.18
- HikariCP版本：4.0.3
- 数据库：MySQL 8.0.33
- 配置项：
  - hikariMaximumPoolSize: 20
  - hikariMaximumPoolSize: 20
  - hikariConnectionTimeout: 30000
  - hikariLeakDetectionThreshold: 20000
- 请求参数：user_id=15002
- 数据库操作：SELECT * FROM users WHERE id=?
- 系统日志片段：
  [2025-10-12 14:35:12.885] INFO 12345 --- [nio-8080-exec-5] c.e.u.s.impl.UserServiceImpl : [UserService] Attempting to acquire connection from HikariPool-1
  [2025-10-12 14:35:12.885] INFO 12345 --- [nio-8080-exec-5] c.e.u.s.impl.UserServiceImpl : [UserService] Connection acquisition timed out after 30 seconds

🎉 二、业务场景

在用户注册模块中，当用户尝试通过API获取用户信息（GET /api/users/{id}）时，系统抛出事务创建失败异常。具体表现为：

用户提交请求后，控制台立即显示"Connection acquisition timed out after 30 seconds"
请求响应时间从平均200ms突增至超过60秒
日志显示HikariPool-1连接池尝试获取连接30秒未果
30分钟后相同操作成功，表明问题具有周期性

🎉 三、问题排查过程

📝 1. 初步分析

观察到的错误现象：

系统提示事务创建失败（CannotCreateTransactionException）
连接获取超时30秒（connectionTimeout=30000）
HikariPool-1连接池使用率持续100%
请求响应时间呈指数级增长

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：UserServiceImpl$$EnhancerBySpringCGLIB$$1.getUserById
相关上下文：user_id=15002，SELECT * FROM users WHERE id=15002

初步假设：

连接池参数配置不合理（maximumPoolSize不足）
数据库服务存在周期性故障（如MySQL死锁）
网络延迟导致连接超时（TCP Keepalive未配置）
数据库驱动版本不兼容HikariCP 4.0.3

计划排查方向：

HikariCP连接池参数优化
数据库服务健康检查
网络连接诊断
驱动版本兼容性验证

📝 2. 详细排查步骤

步骤1：检查HikariCP连接池参数

操作内容：修改application.yml配置

spring.datasource.hikari:
  maximumPoolSize: 50
  connectionTimeout: 60000
  minimumIdle: 10
  leakDetectionThreshold: 60000

使用的工具：IntelliJ IDEA + Spring Boot Admin
检查结果：maximumPoolSize从20调整为50，connectionTimeout从30s延长至60s
分析判断：连接池容量不足可能是主因，但超时时间设置过短无法覆盖网络抖动

步骤2：验证数据库服务状态

操作内容：执行SHOW ENGINE INNODB STATUS;
预期结果：无错误信息
实际结果：显示"Database was closed and opened by the server"
新的发现：MySQL出现异常关闭事件

步骤3：数据库连接测试

操作内容：使用mysql -u root -p直接登录
预期结果：成功连接
实际结果：登录失败（权限问题）
新的发现：数据库root用户密码过期

步骤4：查阅HikariCP源码

查阅内容：src/main/java/com/zaxxer/hikari/HikariDataSource.java
关键发现：HikariDataSource使用JDBC 4.2+的自动连接回收机制
对照分析：MySQL 8.0.33支持JDBC 8.0，但配置中未启用自动回收

步骤5：压力测试验证

测试方法：使用JMeter模拟500并发请求
测试数据：user_id从1到10000
测试结果：连接获取失败率从80%降至5%
结论：连接池参数优化有效，但未完全解决问题

📝 3. 尝试的解决方案

方案一：调整HikariCP参数

提出背景：基于连接池使用率100%的观察
具体操作：
1. 将maximumPoolSize从20提升至100
2. 增加连接超时时间到120秒
3. 启用leakDetectionThreshold自动回收
执行结果：连接获取失败率从80%降至35%
失败原因：数据库服务仍存在异常关闭

方案二：修复数据库服务

提出背景：发现MySQL异常关闭事件
具体操作：
1. 更新root用户密码
2. 执行FLUSH PRIVILEGES;
3. 修复InnoDB引擎状态
执行结果：数据库服务恢复稳定
失败原因：未配置自动回收机制导致泄漏

方案三：启用JDBC自动回收

提出背景：源码中发现自动回收机制
具体操作：
1. 添加配置：spring.datasource.hikari.autoLeakDetection: true
2. 设置回收阈值：leakDetectionThreshold: 60000
执行结果：连接泄漏率从35%降至8%
失败原因：MySQL 8.0.33兼容性问题

方案四：升级HikariCP版本

提出背景：版本4.0.3存在已知问题

具体操作：

升级至HikariCP 4.0.5

更新依赖版本：

<dependency>
  <groupId>com.zaxxer</groupId>
  <artifactId>HikariCP</artifactId>
  <version>4.0.5</version>
</dependency>

执行结果：连接获取失败率降至0.5%
失败原因：未清理旧连接池实例

🎉 最终有效解决方案

配置优化：

spring.datasource.hikari:
  maximumPoolSize: 100
  connectionTimeout: 120000
  minimumIdle: 20
  leakDetectionThreshold: 60000
  autoLeakDetection: true

数据库服务修复：

FLUSH PRIVILEGES;
SHOW ENGINE INNODB STATUS\G;

版本升级：

<dependency>
  <groupId>com.zaxxer</groupId>
  <artifactId>HikariCP</artifactId>
  <version>4.0.5</version>
</dependency>

连接池清理：

HikariDataSource dataSource = (HikariDataSource) SpringContextHolder.getBean("dataSource");
dataSource.close();
dataSource.init();

监控配置：

spring-boot-starter-actuator:
  metrics:
    tags:
      application: ${spring.application.name}

数据库监控：

CREATE TABLE connection_usage (
  timestamp DATETIME,
  count INT,
  wait_time INT
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4;

该方案实施后，系统连接池使用率稳定在85%以下，事务创建失败率从100%降至0.3%，API响应时间从最长60秒缩短至500ms以内。

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