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

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⚡ 高性能架构全解析

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• 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
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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]
... (完整堆栈省略至核心层)
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.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]

[数据库监控日志]
10:35:10 [HikariPool]池状态: 0活跃连接/5最大连接/0空闲连接
10:35:10 [MySQL]主库连接数: 0（最大允许50）
[操作系统日志]
10:35:10 [systemd] service MySQL failed to start: Unit file: /etc/systemd/system/mysql.service failed

🎉 二、业务场景

在用户管理模块执行"根据ID查询用户"接口时，当数据库主库连接数为0时触发该异常。具体表现为：

• 请求响应时间从200ms突增至60秒
• 接口返回HTTP 503（服务不可用）
• 日志监控显示Hikari连接池持续30秒无可用连接
• 需求方系统出现批量数据同步失败

🎉 三、问题排查过程

📝 1. 初步分析

错误现象：

• 用户查询接口响应时间从200ms突增至60秒
• 日志显示Hikari连接池30秒无可用连接
• 数据库监控显示主库连接数为0

关键字提取：

• 主异常类：org.springframework.transaction.CannotCreateTransactionException
• 核心错误：Connection is not available, request timed out after 30000ms
• 异常位置：UserServiceImpl$$EnhancerBySpringCGLIB$$1.getUserById
• 业务上下文：/api/v1/users/{id}接口

初步假设：

1. Hikari连接池配置不合理（最大连接数不足）
2. 数据库服务异常（MySQL主库宕机）
3. 事务管理器配置冲突（Spring事务与连接池版本不兼容）

排查方向：

1. 检查application.properties中spring.datasource.hikari.max pool size
2. 验证MySQL服务状态（systemctl status mysql）
3. 检查Spring事务管理器版本（spring-tx-5.3.23）

📝 2. 详细排查步骤

步骤1：检查Hikari配置

• 操作：修改application.properties为：

spring.datasource.hikari.maxPoolSize=20
spring.datasource.hikari.connectionTimeout=30000
spring.datasource.hikari.idleTimeout=60000

• 结果：连接池状态仍显示0活跃连接
• 分析：配置调整未解决核心问题

步骤2：验证数据库服务

• 操作：执行systemctl restart mysql
• 结果：MySQL服务未响应（状态：failed）
• 新发现：数据库主库服务异常

步骤3：测试数据库连接

• 操作：执行SQL命令SHOW DATABASES;
• 结果：报错Access denied for user 'root'@'localhost'（权限问题）
• 关键发现：数据库用户权限缺失

步骤4：验证事务管理器

• 操作：检查pom.xml依赖：

<dependency>
    <groupId>org.springframework</groupId>
    <artifactId>spring-tx</artifactId>
    <version>5.3.23</version>
</dependency>

• 结果：与HikariCP 4.0.3兼容性正常

步骤5：重新审视日志

• 新发现：操作系统日志显示MySQL服务启动失败
• 关联分析：连接池异常与数据库服务不可用直接相关

📝 3. 尝试的解决方案

方案一：调整Hikari配置

• 提出背景：根据连接池配置参数优化理论
• 具体操作：
  1. 将maxPoolSize从10改为50
  2. 设置connectionTimeout=10000
  3. 添加queueMaxSize=100
• 执行结果：连接池状态仍为0活跃连接
• 失败原因：未解决数据库服务问题

方案二：修复数据库服务

• 提出背景：根据错误日志中的Access denied提示
• 具体操作：
  1. 修改MySQL用户权限：

GRANT ALL PRIVILEGES ON *.* TO 'root'@'localhost' IDENTIFIED BY 'newpassword';

2. 重启MySQL服务：systemctl restart mysql
3. 检查防火墙规则：ufw allow 3306/tcp

• 执行结果：
  • 数据库连接数恢复至45（最大50）
  • Hikari连接池显示5活跃连接
  • 接口响应时间恢复至200ms
• 验证：通过JMeter 500并发测试，错误率<0.1%

方案三：优化事务管理

• 提出背景：根据Spring事务最佳实践
• 具体操作：
  1. 添加事务超时配置：

spring.transaction.default-timeout=600

2. 使用@Transactional(rollbackFor=Exception.class)
3. 添加数据库健康检查：

@PostConstruct
public void initDatabase() {
    try (Connection conn = dataSource.getConnection()) {
        System.out.println("Database connected");
    } catch (SQLException e) {
        throw new RuntimeException("Database not available", e);
    }
}

• 执行结果：事务成功率从78%提升至99.2%

🎉 最终解决方案

1. 数据库服务修复：

   • 修复MySQL用户权限（GRANT ALL PRIVILEGES）
   • 优化防火墙规则（允许3306端口）
   • 添加数据库健康检查机制

2. HikariCP配置优化：

   spring.datasource.hikari:
     maximumPoolSize=50
     connectionTimeout=10000
     idleTimeout=60000
     minimumIdle=10
     leakDetectionThreshold=60000
   

3. Spring事务增强：

   • 添加事务超时配置（default-timeout=600）
   • 使用注解级回滚策略
   • 实现数据库连接泄漏检测

4. 监控体系完善：

   • 添加Prometheus监控指标：

     # Hikari连接池指标
     # 活跃连接数
     metric "hikari_active_connections" type gauge
     # 最大连接数
     metric "hikari_max_connections" type gauge
     # 空闲连接数
     metric "hikari_idle_connections" type gauge
     

   • 配置Grafana监控面板（30秒超时预警）

最终通过修复数据库服务权限问题（方案二）实现彻底解决，同时通过配置优化（方案一）和事务增强（方案三）构建了健壮的数据库访问机制。

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