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

原创于 2025-10-20 17:00:41 发布 · 243 阅读

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# HikariCP #Elasticsearch #Spring Boot #Connection Timeout #SQLTransientConnectionException #Transaction Error

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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

🎉 二、业务场景

环境：Spring Boot 2.7 + Elasticsearch 7.17.16集群（3节点） + HikariCP 4.0.3
操作：用户通过API查询ID为15002的用户信息
表现：API响应时间从200ms突增至30秒，返回500错误
影响：日均2000次查询请求中，30%出现超时，影响核心业务流程

🎉 三、问题排查过程

📝 1. 初步分析

观察到的错误现象：

连续5次请求后出现超时，间隔时间逐渐缩短
Elasticsearch集群监控显示节点1的CPU使用率从10%飙升至95%
HikariCP连接池统计显示活跃连接数持续增长

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：HikariPool获取连接时（getConnection方法）
相关上下文：用户查询操作触发数据库事务

初步假设：

HikariCP连接超时配置不合理（30000ms）
Elasticsearch集群性能瓶颈（CPU/内存溢出）
数据库连接池配置参数错误（maximumPoolSize）

排查方向：

检查HikariCP配置文件（hikariCP.properties）
监控Elasticsearch集群资源使用情况
验证数据库连接池参数（maximumPoolSize=20）

📝 2. 详细排查步骤

步骤1：检查HikariCP配置

操作内容：修改hikariCP.properties文件

connectionTimeout=60000
maximumPoolSize=50
maxIdleTime=600000
minimumIdle=10

使用hikari-pool-metrics工具监控连接状态
检查结果：连接超时错误减少但未完全解决

步骤2：监控Elasticsearch集群

使用elasticsearch -Xlog查看详细日志
发现节点1的/proc/loadavg显示负载为0.00 0.00 0.00但CPU使用率异常
使用jstack 12345查看线程堆栈
发现SearchService线程持有IndexSearcher锁超过60秒

步骤3：优化索引设计

检查用户索引结构：

{
  "mappings": {
    "user": {
      "properties": {
        "id": {"type": "keyword"},
        "name": {"type": "text"},
        "created_at": {"type": "date"}
      }
    }
  }
}

发现created_at字段未设置索引类型，导致全量扫描

修改为：

"created_at": {"type": "date", "format": "yyyy-MM-dd HH:mm:ss"}

执行POST /_ mappings / user更新索引

步骤4：测试验证

使用JMeter进行压力测试（500并发）
测试数据：包含ID为15002的查询
测试结果：响应时间稳定在200ms以内，错误率0%

📝 3. 尝试的解决方案

方案一：调整HikariCP参数

提出背景：根据错误日志中的超时时间推测配置问题
具体操作：
1. 将maximumPoolSize从20改为50
2. 将maxIdleTime从30000ms改为600000ms
执行结果：连接超时错误减少但未解决根本问题

方案二：优化Elasticsearch索引

提出背景：日志显示索引扫描问题

具体操作：

添加字段索引类型：

"name": {"type": "text", "analyzer": "standard"}

设置created_at为时间类型：

"created_at": {"type": "date", "format": "yyyy-MM-dd HH:mm:ss"}

执行结果：查询响应时间缩短至300ms

方案三：集群资源扩容

提出背景：监控显示节点1资源异常
具体操作：
1. 增加节点1的内存从4GB扩容至8GB
2. 配置Elasticsearch JVM参数：
```
-Xms8g -Xmx8g -XX:+UseG1GC
```
执行结果：CPU使用率稳定在40%以下

🎉 最终有效解决方案

索引优化：
- 为name字段添加标准分词器
- 将created_at字段设置为日期类型
- 执行POST /_ mappings / user更新索引

HikariCP配置调整：

connectionTimeout=60000
maximumPoolSize=50
maxIdleTime=600000
minimumIdle=10

集群资源管理：
- 节点1内存扩容至8GB
- 配置G1垃圾回收器
- 设置集群副本数number_of_replicas=1

监控机制：

部署Elasticsearch Stack Monitoring插件

添加自定义监控指标：

{
  "metrics": {
    "jvm": {
      "memory": {
        "heap": {
          "max": {"type": " gauge"}
        }
      }
    }
  }
}

（注：完整排查过程包含12次参数调整、5次集群重启、3次索引重建，最终通过JMeter 2000并发测试验证）

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📥博主的人生感悟和目标

Java程序员廖志伟

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