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Spring Boot 应用 “Connection is closed” 及 MySQL 空闲超时断开连接解决方案

作者:沉默的老李
  • 2024-12-10
    上海
  • 本文字数:3060 字

    阅读完需:约 10 分钟

Spring Boot 应用 “Connection is closed” 及 MySQL 空闲超时断开连接解决方案

Spring Boot 应用 “Connection is closed” 及 MySQL 空闲超时断开连接解决方案

在使用 Spring Boot + MySQL + HikariCP 的组合时,可能会在生产或测试环境中遭遇类似如下异常信息:


org.springframework.jdbc.UncategorizedSQLException: PreparedStatementCallback; uncategorized SQLException for SQL [SELECT ...]; SQL state [null]; error code [0]; Connection is closed; nested exception is java.sql.SQLException: Connection is closed
org.springframework.jdbc.UncategorizedSQLException: PreparedStatementCallback; uncategorized SQLException for SQL [SELECT ...];SQL state [HY000]; error code [4031]; The client was disconnected by the server because of inactivity. See wait_timeout and interactive_timeout for configuring this behavior....Caused by: java.sql.SQLException: The client was disconnected by the server because of inactivity.
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对于初次遇到此类问题的开发者来说,这往往令人困惑:连接池不是已经帮我们管理连接了吗?为什么还会出现连接被关闭的异常?本文将从问题现象出发,深入分析原因,并给出一些行之有效的解决方案,帮助你解决该问题。

问题现象

在一个正常运行的 Spring Boot 应用中,有时在调用数据库查询接口时会突然报出上述错误信息。其典型特征如下:


  1. Connection is closed:表示在执行 SQL 时发现当前使用的数据库连接已经被关闭,无法继续使用。

  2. The client was disconnected by the server because of inactivity:明确指出 MySQL 服务端在无操作的情况下,主动断开了该连接。


从报错信息可知,客户端(即应用侧)认为自己的连接还在池中可用,但当真正执行 SQL 时却发现服务器端已经将连接回收或断开。这通常意味着连接池中的空闲连接在长时间未使用后失效,当再次被应用取用时引发异常。

原因分析

问题的源头在于 数据库空闲连接的超时与连接池管理机制的交互


  1. MySQL 服务端空闲超时机制:MySQL 会针对长时间处于空闲状态的连接进行自动回收。决定这一过程的关键参数是 wait_timeoutinteractive_timeout。如果连接在一段时间(默认通常是 8 小时)内未发生任何交互,MySQL 就会主动关闭该连接。

  2. 连接池未定期验证连接可用性:虽然使用了 HikariCP 这样优秀的连接池工具,但如果连接池在将连接归还到池中后,没有执行定期的心跳检测或验证查询,那么当这些连接在池中 “沉睡” 超过 MySQL 的超时时间后,它们会在 MySQL 端被关闭,但连接池本身仍认为这条连接是有效的空闲连接。

  3. 连接重用导致的意外报错:当应用再次从连接池取出这条被 MySQL 已断开的连接试图执行查询时,就会触发上述异常。

解决方案

调整 MySQL 服务端的超时参数(可选)

根据实际业务场景,如果长时间的空闲连接是业务特性(例如夜间业务量很低,白天又有高峰请求),可以适当增大 MySQL 的 wait_timeoutinteractive_timeout 来减少连接被过早回收的概率。


SET GLOBAL wait_timeout = 28800;        -- 设置空闲超时为8小时SET GLOBAL interactive_timeout = 28800; -- 同上
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不过,这只是缓解手段,并非最终方案。过度延长空闲时间并不总是明智,因为这会占用数据库资源。

在 HikariCP 层面实施连接保活策略(推荐)

HikariCP 已经为我们提供了对连接健康检查的良好支持。通过适当地配置,它可以定期验证连接是否仍然有效,并在其被回收前主动进行一个类似 “心跳” 的查询。


关键配置项可包括:


  • connection-test-query:用于验证连接有效性的查询,一般为简单的 SELECT 1SELECT 1 FROM DUAL(根据数据库类型决定)。

  • validation-timeout:验证连接可用性的超时时间。

  • keepalive-time(HikariCP 3.4.1+ 提供):为空闲连接添加心跳检测,即使在没有请求使用时,HikariCP 也会周期性地发送校验查询,以防止连接因空闲被断开。


示例配置(application.yml):


spring:  datasource:    hikari:      # 测试连接的查询      connection-test-query: SELECT 1      # 每5分钟对空闲连接进行一次心跳测试      keepalive-time: 300000      # 验证连接有效性的超时时间为5秒      validation-timeout: 5000      # 连接池中的最大连接数(建议 < MySQL max.connections)      maximum-pool-size: 100      # 最小空闲连接数      minimum-idle: 10      # 连接在池中存活30分钟后重建,防止意外长连接问题      max-lifetime: 1800000      # 客户端从池中获取连接的最大等待时间(以毫秒为单位), 超过此时间将抛出异常 30s      connection-timeout: 30000      # 启用自动提交模式      auto-commit: true      # 连接在池中允许空闲的最长时间(毫秒为单位) 10min      idle-timeout: 600000      # 连接池的名称      pool-name: DatebookHikariCP
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通过增加 keepalive-timeconnection-test-query 等参数,当连接空闲达到一定时长时,HikariCP 会自动执行一次 “心跳” 查询,确保该连接始终处于活跃状态。如果该连接已被 MySQL 回收,心跳检测会及时发现并主动从池中移除该连接并新建连接,以确保在真正使用时不出故障。


connection-test-query 说明:

HikariCP 在较新版本中会在需要时自动使用 Connection.isValid() 来检测连接,无需手动指定 connection-test-query。如果你的数据库版本和 JDBC 驱动都支持 isValid() 方法,可以考虑去掉 connection-test-query,让 HikariCP 的内置机制发挥作用,从而减少不必要的测试查询开销。


keepalive-time 说明:

上面将 keepalive-time 设置为 5 分钟(300000 ms)。这会在连接闲置 5 分钟后对其进行一次心跳检测,以确保其保持可用。如果你的数据库超时时间较长或者系统较为稳定,你也可以适度延长该时间间隔,减少心跳查询的开销。不过,这需要在业务闲置周期和数据库超时策略之间找到平衡点。


maximum-pool-size 与 minimum-idle 说明:

maximum-pool-size: 100minimum-idle: 10 已算是较为通用的配置。但实际最优值要依据你的并发量、数据库负载、服务器资源等多方面因素来定。如果你的系统在高峰期请求量很大,且需要保持较多的“预热”连接,可以适当提高 minimum-idle,这样在高峰来临时连接池能更快提供足够连接。反之,如果系统较少需要瞬时高并发,你可以适当降低 minimum-idle 减少资源占用。


连接寿命与超时时间说明:

max-lifetime: 1800000 (30 分钟)和 idle-timeout: 600000 (10 分钟) 通常是合理的默认值。max-lifetime 可以确保连接不会在池中永久存在(避免连接状态异常积累),idle-timeout 可以减少长期闲置连接占用资源。根据具体情况可考虑微调。例如,如果数据库 wait_timeout 为 8 小时,而你每隔 5 分钟有 keepalive,会在连接超时前刷新连接,不见得需要 30 分钟就重建连接。但此设置能在更长周期内避免意外的连接状态问题。


connection-timeout 说明:

connection-timeout: 30000 ms 表示当请求获取连接超过 30 秒未成功就抛出异常。这对多数场景足够宽裕,但如果你的系统对请求延迟敏感,希望快速降级,也可稍微缩短该时间。


auto-commit: true 说明:

通常大多数查询和更新操作在 Spring 事务管理下是可以自动提交的。如果你的代码使用事务注解(@Transactional)来控制提交/回滚,这个设置一般没有问题。但请确保应用程序层面事务管理逻辑清晰。

业务侧定期 “热身”(非必要)

在大多数情况下,通过 HikariCP 的保活机制已经足够。如果业务场景特殊,可以在非高峰期通过定期任务(例如定时执行一次简单查询)来保持连接活性。但这通常是冗余且不太优雅的做法。

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爱自己,爱家人 2022-05-14 加入

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