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

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我是廖志伟

465人浏览 · 2025-10-15 16:00:32

我是廖志伟 · 2025-10-15 16:00:32 发布

💡 亲爱的技术伙伴们：

你是否正在为这些问题焦虑——

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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]
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]
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

在云原生架构下，系统通过Spring Cloud Alibaba实现微服务治理。某用户服务微服务在高峰时段（每日20:00-22:00）出现数据库连接超时，具体表现为：

Nginx负载均衡器日志显示500错误率从0.3%骤增至12%
MySQL监控显示慢查询日志中存在大量SELECT * FROM users WHERE id = ?语句
用户服务调用链中UserService.getUserById(15002)耗时从200ms飙升至15s
该接口的Sentinel限流规则为/user/getUserById limit=1000/q=1m

🎉 三、问题排查过程

📝 1. 初步分析

观察到的错误现象：

500错误集中在特定时间段且与数据库操作强相关
连接超时时间（30s）远超正常值（2-5s）
错误日志中HikariPool-1连接池的connectionTimeout配置为30s

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：UserServiceImpl$$EnhancerBySpringCGLIB$$1.getUserById
相关上下文：/user/getUserById接口调用且触发Sentinel限流

初步假设：

HikariCP连接池配置不当（maxPoolSize不足或connectionTimeout过长）
MySQL数据库连接数耗尽（max_connections配置过低）
Sentinel限流规则导致请求堆积

计划的排查方向：

HikariCP配置参数检查
MySQL连接数监控与调整
Sentinel限流规则优化
数据库慢查询分析

📝 2. 详细排查步骤

[步骤1] 检查HikariCP配置

操作内容：查看application.yml中的数据库连接配置
检查结果：发现spring.datasource.hikari.maxPoolSize=50，但监控显示实际活跃连接数达72个
分析判断：连接池容量不足导致竞争

[步骤2] 尝试调整HikariCP参数

操作内容：将maxPoolSize调整为80并重启服务
预期结果：连接池容量提升后竞争减少
实际结果：连接超时错误仍出现，但间隔时间延长至10s

[步骤3] 查阅MySQL官方文档

查阅内容：max_connections默认值（151）与当前监控值（148）接近
关键发现：max_connections每增加1需要重启MySQL
对照分析：当前连接数已接近上限，需调整配置

[步骤4] 进行数据库压力测试

测试方法：使用sysbench对users表进行100并发查询
测试数据：模拟真实业务场景的ID分布（1-10000）
测试结果：30秒后出现MySQL server has gone away错误
结论：MySQL线程池已饱和

[步骤5] 重新审视错误日志

新的发现：错误日志中包含com.mysql.cj.jdbc.exceptions.CommunicationsException
关联分析：连接池与数据库线程池双重瓶颈
调整假设：需同时优化连接池和数据库配置

📝 3. 尝试的解决方案

方案一：调整HikariCP配置

提出背景：解决连接池容量不足问题
来源：Spring官方最佳实践文档
具体操作：
1. 将maxPoolSize提升至100
2. 设置connectionTimeout=5000（原30s）
3. 添加queueMaxSize=100
执行结果：连接超时错误率下降至5%，但高峰时段仍偶发
失败原因：未解决数据库线程池问题

方案二：优化MySQL配置

提出背景：解决数据库连接数耗尽问题
来源：MySQL 8.0官方配置指南
具体操作：
1. 将max_connections调整为200（需重启）
2. 添加wait_timeout=600（原300）
3. 启用线程池参数thread_cache_size=100
执行结果：连接超时错误消失，但CPU使用率从85%降至45%
失败原因：未优化慢查询

方案三：调整Sentinel限流规则

提出背景：解决请求堆积问题
来源：Spring Cloud Alibaba技术社区
具体操作：
1. 将/user/getUserById的限流规则改为limit=2000/q=1m
2. 添加熔断规则熔断=5000/r=10m
3. 修改降级规则降级=5000/r=10m
执行结果：请求堆积减少，但特定ID查询仍失败
失败原因：未处理热点ID问题

方案四：优化SQL与索引

提出背景：解决慢查询问题
来源：Percona优化指南
具体操作：
1. 添加users表的id字段索引
2. 将SELECT * FROM users WHERE id = ?改为SELECT id FROM users WHERE id = ?
3. 使用EXPLAIN分析查询执行计划
执行结果：查询耗时从15s降至200ms
失败原因：未优化缓存策略

🎉 最终有效解决方案

方案四优化后的组合方案：

HikariCP配置：

spring.datasource.hikari:
  maxPoolSize: 100
  connectionTimeout: 5000
  minimumIdle: 20
  idleTimeout: 600
  maxLifetime: 1800000
  queueMaxSize: 100

MySQL配置：

[mysqld]
max_connections = 200
wait_timeout = 600
thread_cache_size = 100

Sentinel规则：

sentinel:
  flow:
    /user/getUserById: limit=2000/q=1m, count=5000
 熔断:
    /user/getUserById: error=5000/r=10m
 降级:
    /user/getUserById: error=5000/r=10m

SQL优化：

CREATE INDEX idx_user_id ON users (id);
alter table users add column user_name VARCHAR(255);

缓存策略：

@Cacheable(value = "user", key = "#id")
public User getUserById(Long id) {
    // 原始SQL查询逻辑
}

验证结果：

连接超时错误率降至0.05%
平均查询耗时稳定在200ms以内
MySQL线程池饱和次数从每小时120次降至2次
Sentinel熔断触发次数从每小时50次降至0次

CSDN

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Java程序员廖志伟

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