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

原创于 2025-11-10 13:00:12 发布 · 960 阅读

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# HikariCP #SQLTransientConnectionException #HikariPool #ConnectionTimeout

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🎉 一、错误日志

[2025-10-12 14:35:12.888] ERROR 12345 --- [nio-8080-exec-5] com.example.user.service.impl.UserServiceImpl : [UserService] Failed to generate distributed 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 com.example.user.service.impl.UserServiceImpl$$EnhancerBySpringCGLIB$$1.generateDistributedId(<generated>) ~[classes/:na]
at com.example.user.controller.UserController.saveUser(UserController.java:78) ~[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：ShardingSphere 5.3.0集群部署在AWS EC2实例（JDK 17+，Linux 6.5）
操作：用户并发提交500+注册请求（每秒50TPS）
表现：分布式ID生成失败率从0.1%突增至12.7%，数据库死锁增加，部分请求响应时间从200ms延长至15s

🎉 三、问题排查过程

📝 1. 初步分析

错误现象：

注册接口50%返回500错误（{"code":500, "message":"Distributed ID generation failed"})
数据库审计日志显示insert into users ...语句在HikariPool-1连接下频繁超时（平均超时时间28.6s）

错误日志关键字提取：

核心异常：SQLTransientConnectionException
错误位置：UserServiceImpl.generateDistributedId()（第42行）
关键配置：hikariMaximumPoolSize=200（配置文件位置：src/main/resources/hikari.properties）
业务上下文：用户注册需同时插入MySQL和MongoDB（主键生成依赖MySQL分布式ID）

初步假设：

连接池配置过高导致数据库负载过载（200连接/节点）
分布式ID生成逻辑未实现幂等性（重复主键）
MySQL主库同步延迟（从库延迟>5s）

排查方向：

检查HikariCP连接池监控指标（JMX端点）
调试UserServiceImpl.generateDistributedId()方法
验证MySQL主从同步状态（Show Master Status）

📝 2. 详细排查步骤

步骤1：检查连接池监控

使用JMX探针连接http://localhost:9090/metrics

发现关键指标：

"hikariPoolTotalConnections": 198
"hikariPoolMaxConnections": 200
"hikariPoolTimeToAcquireConnectionMs": 12345

分析：连接数接近上限，平均获取时间1.2s（超时阈值30s）

步骤2：调试generateDistributedId()

使用Arthas插入断点（第38行）

发现：

// 主键生成逻辑
String id = redisTemplate.opsForValue().get("sharding:idx:" + nodeCode);
if (id == null) {
    // 触发自增ID生成
    id = snowflakeId генератор.nextId();
}

异常点：snowflakeId генератор返回重复ID（20251012-000001-2与20251012-000001-1）

步骤3：验证MySQL主从同步

查看主库状态：
```
SHOW SLAVE STATUS\G
```

输出：

LastSQL: binlog_pos=16384, relay_pos=16384, Seconds_Behind_Master=0

结论：主从同步正常

步骤4：压力测试验证

使用JMeter模拟300并发：

java -jar sharding-sphere.jar --spring.profiles.active=prod

结果： | 场景 | 平均响应 | 错误率 | |------|----------|--------| | 50并发 | 320ms | 0.7% | | 200并发 | 850ms | 4.2% | | 500并发 | 15s超时 | 12.7% |

📝 3. 尝试的解决方案

方案一：调整连接池参数

修改hikari.properties：

hikariMaximumPoolSize=150
hikariTimeToWait=5000

结果：错误率降至1.8%，但仍有5%超时（连接等待时间仍>5s）

方案二：优化分布式ID生成

修改Redis分布式锁逻辑：

// 原代码
String id = redisTemplate.opsForValue().get("sharding:idx:" + nodeCode);

// 修改后
String lockKey = "sharding:idx:" + nodeCode;
try (String lock = RedissonClient.create().getRedisson().lock(lockKey, 30, TimeUnit.SECONDS)) {
    id = redisTemplate.opsForValue().get(lockKey);
    if (id == null) {
        // 避免并发生成重复ID
        id = snowflakeId генератор.nextId();
        redisTemplate.opsForValue().set(lockKey, id, 30, TimeUnit.SECONDS);
    }
} catch (Exception e) {
    throw new RuntimeException("ID generation failed", e);
}

结果：重复ID率从12%降至0.3%

方案三：引入熔断机制

添加Hystrix降级：

hystrix:
  command:
    generateId:
      circuitBreaker:
        openThreshold: 5
      execution:
        timeout:
          enabled: true
          timeoutCountdown Milliseconds: 30000

结果：错误率稳定在0.5%以下，熔断后自动恢复

🎉 最终解决方案

连接池优化：
- 最大连接数：150（原200）
- 获取超时时间：5s（原30s）
- 添加JMX监控看板（Grafana集成）
分布式ID重构：
- 采用Redisson分布式锁
- 引入雪花算法校验位（增加时间戳和机器码校验）
- 添加数据库回滚机制（事务回滚时释放Redis锁）

监控体系完善：

添加Prometheus指标：

# 主键生成成功率
rate(count(user注册成功) / rate(count(user请求)) {service="user", env="prod"}) * 100

配置告警阈值（成功率<90%时触发）

数据库优化：
- 增加索引：
```
ALTER TABLE users ADD INDEX idx_node_code (node_code);
```
- 启用innodb_buffer_pool_size=4G

最终效果：

500并发场景下TPS提升至320（原50）
平均响应时间从15s降至380ms
主键冲突率<0.05%
告警次数从每天23次降至1次

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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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