解决 MySQL 连接数过多导致的 SQLNonTransientConnectionException 问题

1. 概述

在开发过程中，特别是高并发应用程序中，常会遇到数据库连接数超限的问题。这种情况通常会导致应用程序抛出类似于 java.sql.SQLNonTransientConnectionException: Data source rejected establishment of connection, message from server: "Too many connections" 的异常。

本文将深入分析该问题的原因，并提供有效的解决方案，帮助开发者避免或解决连接数过多问题。

2. 问题描述

从错误日志中可以看到，java.sql.SQLNonTransientConnectionException 异常提示 数据源拒绝了连接的建立，原因是“Too many connections”。此错误通常表明 MySQL 服务器的连接数达到了最大限制，导致新的连接请求无法建立。

异常日志的关键部分：

Caused by: java.sql.SQLNonTransientConnectionException: Data source rejected establishment of connection,  message from server: "Too many connections"

这意味着 MySQL 数据库在当前时刻已经达到了最大连接数上限，无法再接受新的连接请求。

3. 原因分析

3.1. MySQL 连接数配置

MySQL 服务器为了防止资源耗尽，会通过 max_connections 参数来限制同时连接到数据库的最大客户端数量。当客户端连接数超过该限制时，新的连接请求会被拒绝，从而抛出 “Too many connections” 的异常。

我们可以通过以下 SQL 语句检查 MySQL 服务器的当前最大连接数配置：

SHOW VARIABLES LIKE 'max_connections';

默认情况下，MySQL 的最大连接数通常为 151。具体值可能根据你的 MySQL 服务器配置而不同。

3.2. 连接池配置问题

大多数 Java 应用程序使用连接池来管理与数据库的连接，例如 HikariCP 或 DBCP。如果连接池配置不当（例如允许的最大连接数过多或池没有及时释放闲置连接），会导致大量无效的数据库连接占用 MySQL 资源，进一步加剧连接数超限的问题。

3.3. 代码中未正确关闭连接

在代码中使用数据库连接后，如果未能及时关闭数据库连接，连接池可能会因大量闲置连接而无法回收资源，导致新的连接无法创建。

3.4. 高并发导致连接需求激增

如果应用程序并发量大，多个线程同时访问数据库时，也容易导致短时间内大量连接请求堆积，超出数据库的最大连接数限制。

4. 解决方案

4.1. 增加 MySQL 最大连接数

首先，可以增加 MySQL 的最大连接数配置，允许更多客户端同时连接：

1. 使用以下 SQL 命令查看当前的 max_connections 值：

   SHOW VARIABLES LIKE 'max_connections';
   

2. 通过以下命令修改 max_connections 的值（例如增加到 500）：

   SET GLOBAL max_connections = 500;
   

   注意：这个修改是临时的，重启 MySQL 服务器后会恢复默认值。要永久修改，需要在 MySQL 配置文件（my.cnf 或 my.ini）中设置：

   [mysqld]
   max_connections = 500
   

3. 重启 MySQL 服务使更改生效。

4.2. 优化连接池配置

适当配置数据库连接池，可以有效管理连接的创建和释放，防止过多连接占用资源。以 HikariCP 为例：

spring:
  datasource:
    hikari:
      minimum-idle: 10              # 保持的最小空闲连接数
      maximum-pool-size: 50         # 允许的最大连接数，建议值小于 max_connections
      idle-timeout: 60000           # 空闲连接超过此时间后将被释放
      connection-timeout: 30000     # 连接超时时间，超过此时间将抛出异常
      max-lifetime: 1800000         # 连接的最大存活时间

4.3. 确保数据库连接的正确关闭

在应用代码中，确保每次使用完数据库连接后都能够正确关闭连接。常见的做法是使用 try-with-resources 语法，确保连接使用完后自动关闭：

try (Connection connection = dataSource.getConnection()) {
    // 执行数据库操作
} catch (SQLException e) {
    e.printStackTrace();
}

这种方式可以确保无论操作是否抛出异常，连接都能够在最后正确关闭。

4.4. 使用连接池监控工具

监控连接池的使用情况，检查是否存在连接泄漏或者过度使用的问题。HikariCP 提供了连接池的统计信息，可以帮助你识别瓶颈和异常：

spring:
  datasource:
    hikari:
      metricsTrackerFactory: Prometheus

这种配置可以结合 Prometheus 和 Grafana 进行可视化监控，及时发现连接池的潜在问题。

4.5. 使用数据库连接复用和优化查询

• 减少数据库连接的创建和销毁：尽量复用已有的数据库连接，避免频繁创建新连接。
• 优化查询：减少不必要的数据库查询和更新操作，减轻数据库压力。

4.6. 使用数据库连接池超时处理

增加连接的超时配置，避免长时间空闲连接占用数据库资源。你可以通过 idle-timeout 设置连接的最大空闲时间，超过该时间后连接将被关闭。

5. 结论

Too many connections 问题在 MySQL 数据库的高并发应用中是比较常见的。通过合理配置 MySQL 的最大连接数、优化连接池的配置以及确保代码中正确关闭连接，可以有效避免该问题的发生。

解决这类问题的关键是合理使用连接池和资源管理，并确保应用程序在高并发场景下具有良好的伸缩性和资源回收机制。

参考文献

• MySQL 官方文档
• HikariCP 官方文档

希望这篇文档能够帮助大家在实际项目中更好地解决数据库连接过多的问题，保障系统的稳定性与高效性。