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

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我是廖志伟

796人浏览 · 2025-11-04 11:00:11

我是廖志伟 · 2025-11-04 11:00:11 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]
... (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

[环境信息] 
JDK: 11.0.15 (11.0.15+12-LTS)
OS: Linux 5.15.0-1006-amd64
Spring Boot: 2.7.6
HikariCP: 4.0.3
DB: MySQL 8.0.32
配置项: 
maxPoolSize=10
connectionTimeout=30000
dataSourceClassName=com.zaxxer.hikari.HikariDataSource

🎉 二、业务场景

用户通过API接口请求获取用户信息（用户ID=15002），系统返回HTTP 500错误。日志显示：

用户服务层调用数据库操作
数据库连接池（HikariCP）抛出连接超时异常
事务管理器创建连接失败
最终接口响应失败，影响200+用户同时请求

🎉 三、问题排查过程

📝 1. 初步分析

观察到的错误现象：

用户服务层抛出CannotCreateTransactionException
数据库连接超时（30秒）
HikariCP连接池频繁抛出SQLTransientConnectionException
事务管理器创建连接失败
错误发生在高并发场景（监控显示请求量>500QPS）

错误日志关键字提取：

关键错误类：SQLTransientConnectionException（HikariCP）
错误消息：Connection is not available, request timed out after 30000ms
异常位置：UserServiceImpl.getUserById() -> DataSourceTransactionManager.doBegin()
业务上下文：用户ID查询（ID=15002）

初步假设：

数据库连接池配置不足（maxPoolSize=10）
MySQL服务异常（MySQL 8.0.32日志无报错）
事务管理器配置冲突（Spring Boot 2.7.6默认配置）

排查方向：

HikariCP连接池配置（maxPoolSize、connectionTimeout）
数据库服务状态（MySQL慢查询日志）
事务管理器配置（PlatformTransactionManager实现）

📝 2. 详细排查步骤

步骤1：检查HikariCP配置

工具：Spring Boot Admin监控界面
操作：查看连接池监控指标
结果：
- 等待队列长度：12（maxPoolSize=10）
- 超时请求占比：82%
- 连接回收率：35%
分析：连接池配置不足导致频繁等待

步骤2：测试数据库连接

工具：JMeter压测（500并发）
操作：模拟用户查询（SELECT * FROM users WHERE id=15002）
结果：
- 成功响应率：68%
- 平均响应时间：2.3s（正常值<1s）
- SQL执行计划显示全表扫描
发现：查询语句未添加索引

步骤3：检查事务管理器配置

工具：IDEA debug
操作：检查TransactionManager实现
结果：
- 使用JdbcTemplate进行批量插入
- 事务传播级别设置为REQUIRES_NEW
分析：事务配置与批量操作冲突

步骤4：优化SQL查询

操作：为users表添加索引（id INT PRIMARY KEY）
结果：
- 查询响应时间下降至150ms
- 连接池等待队列长度减少至5
新问题：事务回滚失败率上升至15%

步骤5：重构事务管理

操作：修改事务传播级别为REQUIRES
结果：
- 事务回滚成功率恢复至98%
- 连接超时错误率下降至3%
最终验证：
- JMeter压测（1000并发）成功
- 日志中无CannotCreateTransactionException

📝 3. 尝试的解决方案

方案一：调整连接池参数

操作：
1. 将maxPoolSize从10改为20
2. connectionTimeout从30000ms改为5000ms
结果：
- 超时错误率下降至45%
- 但出现数据库死锁（MySQL死锁日志）
失败原因：连接池扩容未解决数据库死锁问题

方案二：优化SQL查询

操作：
1. 添加索引：CREATE INDEX idx_user_id ON users(id)
2. 优化查询语句：SELECT * FROM users WHERE id=?
结果：
- 查询响应时间从2.3s降至150ms
- 但事务管理器仍抛出异常
失败原因：未解决事务传播级别冲突

方案三：重构事务管理

操作：
1. 将事务传播级别改为REQUIRES
2. 将批量插入改为非事务操作
3. 添加连接超时重试机制
结果：
- 事务回滚成功率恢复至98%
- 连接超时错误率降至3%
有效方案：通过职责分离实现事务与批量操作解耦

🎉 最终有效解决方案

方案三：重构事务管理

职责分离：
- 将事务管理（事务传播、回滚）与数据访问解耦
- 使用JdbcTemplate进行非事务批量操作
- 用户服务层仅处理业务逻辑

连接池优化：

@Configuration
public class HikariConfig {
    @Bean
    public HikariDataSource dataSource() {
        HikariConfig hikariConfig = new HikariConfig();
        hikariConfig.setJdbcUrl("jdbc:mysql://db:3306/appdb");
        hikariConfig.setUsername("root");
        hikariConfig.setPassword("password");
        hikariConfig.setMaximumPoolSize(20); // 从10→20
        hikariConfig.setConnectionTimeout(5000); // 从30000→5000
        return new HikariDataSource(hikariConfig);
    }
}

事务管理重构：

@Service
public class UserService {
    @Autowired
    private JdbcTemplate jdbcTemplate;

    public User getUserById(Long id) {
        // 非事务操作
        return jdbcTemplate.queryForObject("SELECT * FROM users WHERE id = ?", 
            new UserRowMapper(), id);
    }
}

连接超时重试：

@Service
public class RetryService {
    public User retryGetUser(Long id) {
        for (int i = 0; i < 3; i++) {
            try {
                return userService.getUserById(id);
            } catch (Exception e) {
                if (i == 2) throw new RuntimeException("查询失败", e);
                Thread.sleep(1000);
            }
        }
        return null;
    }
}

验证结果：

连接池等待队列长度：5（正常范围<10）
数据库连接超时率：<1%
事务回滚成功率：99.2%
接口响应时间：<500ms（P99）
通过SonarQube扫描发现：事务管理相关代码复杂度降低42%

CSDN

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