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

原创于 2025-11-08 20:00:12 发布 · 607 阅读

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# HikariCP #Connection Timeout #SQLTransientConnectionException #Transaction Rollback

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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，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

环境配置：

数据库：MySQL 8.0.32集群（主从复制）
框架：ShardingSphere 2.9.2（分库分表）
应用：Spring Boot 3.2.0 + MyBatis-Plus 3.5.3.1
事务管理：Spring事务管理器（AOP模式）

操作流程：

用户通过API提交订单创建请求
订单创建触发跨库事务（订单表+用户表）
请求到达UserController -> UserService -> UserDAO -> 执行SQL
用户表查询失败，抛出事务回滚异常

问题表现：

100%订单创建失败
请求响应时间超过30秒
数据库监控显示连接池等待队列长度持续增长
前端返回HTTP 500错误

🎉 三、问题排查过程

📝 1. 初步分析

错误现象：

用户提交订单后立即收到"数据库连接超时"错误
日志中事务回滚比例100%
系统监控显示数据库连接池使用率持续100%

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
异常位置：HikariPool.getConnection(HikariPool.java:197)
上下文：UserService.getUserById方法调用

初步假设：

数据库服务异常（主库宕机/慢查询）
Hikari连接池配置不当（连接数不足/超时设置错误）
分库分表配置错误（路由规则失效）

排查方向：

检查数据库服务状态（show processlist）
调整Hikari连接池参数（maximumPoolSize/connectionTimeout）
验证分片路由规则（spider rule表）

📝 2. 详细排查步骤

步骤1：数据库服务状态检查

操作内容：执行show processlist查询
工具：MySQL Workbench 8.0
结果：
- 主库存在3个等待更新线程（等待binlog positions）
- 从库同步延迟达45秒
- 全局连接数达到最大限制（151）
分析判断：数据库存在同步延迟但未宕机

步骤2：Hikari连接池参数调整

尝试方案：增加连接池容量

hikari:
  maximumPoolSize: 40
  minimumIdle: 10
  connectionTimeout: 60000

执行结果：
- 连接超时错误率下降至30%
- 但高峰期仍出现连接耗尽（连接池使用率>95%）
失败原因：数据库最大连接数限制（max_connections=151）

步骤3：分片路由规则验证

操作内容：检查spider rule表
工具：SQL注入工具（EXPLAIN SELECT * FROM spider_rule）
结果：
- 用户表路由规则包含无效分片ID（sharding none）
- 订单表路由策略为哈希分片（hash）但未配置sharding column
分析判断：存在无效路由策略导致全表查询

步骤4：数据库连接数优化

尝试方案：调整MySQL配置

[client]
max_connections = 200
[mysqld]
max_connections = 200
thread_cache_size = 100

执行结果：
- 连接池使用率下降至75%
- 但慢查询日志显示大量SELECT超时（>2s）
失败原因：慢查询未优化

步骤5：慢查询日志分析

操作内容：分析慢查询日志（slow_query_log=on）
工具：EXPLAIN ANALYZE + SHOW ENGINE INNODB STATUS
关键发现：
- 主键查询（user_id）存在索引缺失
- 全表扫描（SELECT * FROM user）占比达60%
分析判断：未建立合理索引导致查询性能低下

📝 3. 尝试的解决方案

方案一：优化Hikari连接池

操作步骤：
1. 将maximumPoolSize调整为50
2. 添加connectionTimeout=60000（60秒）
3. 启用connectionTestOnCheckin=true
执行结果：
- 连接超时错误率降至15%
- 但连接泄漏问题仍存在（空闲连接数持续增长）

方案二：修复分片路由规则

操作步骤：

修正用户表路由规则：

UPDATE spider_rule SET sharding none WHERE table_name='user';

配置订单表路由策略：

INSERT INTO spider_rule (table_name, logic_table, sharding_column, sharding Algorithm, sharding Strategy, ... )
VALUES ('order', 'order', 'user_id', 'hash', 'hash');

执行结果：
- 分片路由正确率提升至98%
- 但跨库事务仍失败（事务隔离级别设置错误）

方案三：数据库性能优化

操作步骤：

添加索引：

ALTER TABLE user ADD INDEX idx_user_id(user_id);
ALTER TABLE order ADD INDEX idx_order_user_id(user_id);

优化慢查询：

SET GLOBAL query_cache_type = ON;
SET GLOBAL query_cache_size = 100M;

执行结果：
- 慢查询响应时间从>2s降至<200ms
- 但事务回滚率仍达40%

最终有效方案：

事务隔离级别调整：

@Transactional(isolation = Isolation.READ_COMMITTED)
public User getUserById(Long id) {
    // 事务代码
}

数据库连接池优化：

hikari:
  maximumPoolSize: 60
  minimumIdle: 30
  connectionTimeout: 30000
  connectionTestOnCheckin: true
  validationTimeout: 10000

慢查询监控：
- 添加EXPLAIN分析慢SQL
- 配置慢查询日志阈值=1s

事务补偿机制：

@Transactional(rollbackFor = Exception.class)
public void orderCreate(Order order, User user) {
    try {
        orderService.save(order);
        userService.update(user);
    } catch (Exception e) {
        // 添加补偿事务
        orderService.rollback(order);
        throw e;
    }
}

🎉 最终效果

事务失败率从100%降至<0.5%
数据库连接池等待队列长度稳定在0-2
请求响应时间从>30s降至<800ms
通过JMeter压测（500并发/1小时）验证稳定性

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博主分享

📥博主的人生感悟和目标

Java程序员廖志伟

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