org.springframework.transaction.CannotCreateTransactionException: Could not open JDBC Connection f

原创于 2025-11-08 11:12:14 发布 · 911 阅读

15 ·

CC 4.0 BY-SA版权

文章标签：

# HikariPool # CannotCreateTransactionException # ConnectionTimeout # E1002

Bug记录专栏收录该内容

315 篇文章

订阅专栏

💡 亲爱的技术伙伴们：

你是否正在为这些问题焦虑——

✅ 简历投出去杳无音信，明明技术不差却总卡在面试？

✅ 每次终面都紧张不已，不知道面试官到底想要什么答案？

✅ 技术知识点零零散散，遇到系统设计题就头脑一片空白？

🎯 《Java高级开发岗面试急救包》—— 专为突破面试瓶颈而生

这不是普通的面试题汇总，而是凝聚多年面试官经验的实战赋能体系。我不仅告诉你答案，更帮你建立面试官的思维模式。

🔗 课程链接：https://edu.youkuaiyun.com/course/detail/40731

🎯 精准人群定位

📖 应届生/在校生——缺乏项目经验？我帮你用技术深度弥补经验不足
🔄 初级/中级开发者——技术栈单一？带你突破技术瓶颈，实现薪资跃迁
🚀 高级开发者——面临架构设计难题？深入剖析真实的大型互联网项目场景
⚡ 非科班转行——基础不扎实？建立完整知识体系，面试更有底气

🔥 《Java高级开发岗面试急救包》（完整技术体系）

🚀 高并发深度实战

限流体系：IP级、用户级、应用级三维限流策略，详解滑动窗口、令牌桶算法实现
熔断机制：基于错误率、流量基数、响应延迟的多维度熔断判断逻辑
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
容量规划体系：压力测试、瓶颈分析、扩容方案设计
灾备演练实战：数据备份、业务切换、灾难恢复预案

🚀 立即行动，改变从现在开始！

🔗 课程链接：https://edu.youkuaiyun.com/course/detail/40731

不要再让面试成为你职业发展的绊脚石！用7天时间系统准备，轻松应对各种技术面试场景。

💪 投资一份面试急救包，收获一份心仪的Offer！

🎉 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

在高并发批量插入场景（每秒2000+ TPS）下，用户通过/api/users/batch接口提交用户数据。当请求参数包含时间戳冲突（如2个用户记录的雪花算法时间戳相同）时，系统抛出CannotCreateTransactionException，导致数据库连接超时。具体表现为：

接口返回500错误，错误码E1002（时间戳冲突）
日志中HikariPool-1连接超时计数器每分钟递增5次
数据库监控显示单节点连接数从120突增至180（阈值预警）
业务方反馈批量插入成功率从98%降至72%

🎉 三、问题排查过程

📝 1. 初步分析

观察到的错误现象：

高并发场景下批量插入失败率显著上升（5分钟内发生47次错误）
错误发生时间与系统时间服务器（NTP）同步间隔严格相关（同步失败后2分钟内触发）
时间戳冲突数据占比达82%（通过日志采样分析）

错误日志关键字提取：

关键错误类：java.sql.SQLTransientConnectionException（HikariCP核心异常）
错误消息：request timed out after 30000ms（连接超时阈值）
异常发生位置：UserServiceImpl.getUserById()（事务开启点）
相关上下文：user creation timestamp=2025101214351200（重复记录）

初步假设：

HikariCP连接池配置不合理（maxPoolSize=200 vs 实际TPS=2000+）
雪花算法时间戳生成逻辑缺陷（未考虑NTP服务器时钟漂移）
数据库连接超时机制与事务管理冲突（txTimeout=30s vs 实际操作<5s）

计划的排查方向：

检查HikariCP连接池参数（maximumPoolSize、connectionTimeout）
分析雪花算法时间戳生成逻辑（com.example.sharding的时间生成类）
验证NTP服务器同步状态（drift=+0.123s的日志条目）

📝 2. 详细排查步骤

[步骤1] 检查HikariCP连接池配置

操作内容：通过/actuator/metrics/hikaricp端点获取实时指标
使用的工具：Prometheus+Grafana监控平台

检查结果：

{
  "maxPoolSize": 200,
  "currentSize": 180,
  "connectionTimeout": 30000,
  "evictionTime": 30000
}

分析判断：连接池参数与当前TPS严重不匹配（200 vs 2000+）

[步骤2] 优化连接池配置

操作内容：修改application.properties：

hikariCP.maxPoolSize=2000
hikariCP.connectionTimeout=10000
hikariCP evictableIdleTime=60000

预期结果：连接池扩容至2000+，降低超时率
实际结果：错误率从72%降至18%（但仍有部分失败）

[步骤3] 调试雪花算法生成逻辑

操作内容：在SnowflakeGenerator类中添加日志：

public long generate() {
    long timestamp = System.currentTimeMillis();
    while (true) {
        if (checkDuplicate(timestamp)) return timestamp;
        timestamp++;
    }
}

测试数据：连续10万次生成，间隔10ms
测试结果：发现单次生成耗时超过1ms（正常应<0.1ms）

[步骤4] 验证NTP同步状态

操作内容：执行chronyc sources -l

检查结果：

remote server 192.168.1.100 offset +0.123s
remote server 8.8.8.8 offset -0.045s

分析判断：主NTP服务器时钟漂移明显（偏移量>0.1s）

📝 3. 尝试的解决方案

方案一：HikariCP参数优化

提出背景：根据监控数据调整连接池参数
具体操作：
1. 将maxPoolSize从200提升至2000
2. 将connectionTimeout从30s缩短至10s
3. 添加evictableIdleTime防止无效连接堆积
执行结果：错误率从72%降至18%，但仍有偶发超时
失败原因：未解决时钟漂移导致的雪花算法冲突

方案二：雪花算法优化

提出背景：日志显示生成耗时异常

具体操作：

修改生成逻辑：

public long generate() {
    long timestamp = System.currentTimeMillis() + (int)(Math.random() * 100);
    if (checkDuplicate(timestamp)) {
        timestamp = System.currentTimeMillis() + (int)(Math.random() * 1000);
    }
    return timestamp;
}

添加本地缓存（Guava Cache）存储10分钟内已生成时间戳

执行结果：时间戳冲突率从82%降至5%
失败原因：随机抖动导致业务逻辑异常（出现timestamp < 0）

方案三：NTP服务器集群化

提出背景：时钟漂移导致雪花算法冲突
具体操作：
1. 部署3个NTP服务器（192.168.1.100、8.8.8.8、8.8.4.4）
2. 修改ntp.conf设置主服务器权重：
```
server 192.168.1.100 weight 1
server 8.8.8.8 weight 2
server 8.8.4.4 weight 3
```
执行结果：时钟同步精度提升至±0.005s
失败原因：网络分区导致部分节点仍无法同步

最终有效解决方案：

雪花算法优化：

修改生成逻辑为：

public long generate() {
    long timestamp = System.currentTimeMillis();
    while (true) {
        if (!checkDuplicate(timestamp)) return timestamp;
        timestamp++;
    }
}

添加本地缓存（使用Redisson）存储10分钟内已生成时间戳

NTP服务器集群化：
- 部署3台NTP服务器（主从+公网）
- 配置Spring Cloud Nacos实现动态服务发现
HikariCP参数调整：
- maxPoolSize=2000
- connectionTimeout=15000
- minimumIdle=500

验证结果：

错误率降至**0.3%**以下
连接超时计数器归零
时间戳冲突率为0.1%（符合SLA要求）

🎉 最终输出内容（符合格式要求，无附加说明）

优快云

博主分享

📥博主的人生感悟和目标

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。

《Java项目实战—深入理解大型互联网企业通用技术》基础篇的购书链接：https://item.jd.com/14152451.html
《Java项目实战—深入理解大型互联网企业通用技术》基础篇繁体字的购书链接：http://product.dangdang.com/11821397208.html
《Java项目实战—深入理解大型互联网企业通用技术》进阶篇的购书链接：https://item.jd.com/14616418.html
《Java项目实战—深入理解大型互联网企业通用技术》架构篇待上架
《解密程序员的思维密码--沟通、演讲、思考的实践》购书链接：https://item.jd.com/15096040.html

面试备战资料

八股文备战

场景	描述	链接
时间充裕（25万字）	Java知识点大全（高频面试题）	Java知识点大全
时间紧急（15万字）	Java高级开发高频面试题	Java高级开发高频面试题

理论知识专题（图文并茂，字数过万）

技术栈	链接
RocketMQ	RocketMQ详解
Kafka	Kafka详解
RabbitMQ	RabbitMQ详解
MongoDB	MongoDB详解
ElasticSearch	ElasticSearch详解
Zookeeper	Zookeeper详解
Redis	Redis详解
MySQL	MySQL详解
JVM	JVM详解

集群部署（图文并茂，字数过万）

技术栈	部署架构	链接
MySQL	使用Docker-Compose部署MySQL一主二从半同步复制高可用MHA集群	Docker-Compose部署教程
Redis	三主三从集群（三种方式部署/18个节点的Redis Cluster模式）	三种部署方式教程
RocketMQ	DLedger高可用集群（9节点）	部署指南
Nacos+Nginx	集群+负载均衡（9节点）	Docker部署方案
Kubernetes	容器编排安装	最全安装教程