SpringBootアプリケーションにおけるHikariCPコネクション枯渇の対策

発生した問題

SpringBootアプリケーションからSQLServerに接続する際に、以下のようなHikariPoolのタイムアウトエラーが発生：

スタックトレース

java.sql.SQLTransientConnectionException: HikariPool-1 - Connection is not available, request timed out after 30000ms.

原因分析

1. デフォルト設定の制限

• SpringBootのデフォルトの接続プールライブラリHikariCPのデフォルト設定値
  • コネクションプール最大サイズ: 10
  • コネクションタイムアウト: 30秒

1. 問題が顕在化した経緯
   • システム運用開始後、データ量の増加に伴いクエリの実行時間が長くなった
   • 並行リクエスト数の増加により、利用可能なコネクションが枯渇
   • コネクション取得待ち時間が30秒を超え、タイムアウトが発生

対策

コネクションプール設定の最適化

application.propertiesに以下の設定を追加：

application.propaties

# コネクションプールの最大サイズ設定
spring.datasource.hikari.maximum-pool-size=100

# 最小アイドルコネクション数
spring.datasource.hikari.minimum-idle=50

# HikariPoolの状態監視設定
logging.level.com.zaxxer.hikari.pool.HikariPool=DEBUG

設定値の選定における考慮点

設定値はあくまで参考値です。
コネクションプールサイズの適切な値は、以下の要素を考慮して決定する必要があります：

• 想定される同時リクエスト数
• データベースサーバーのリソース制限
• 各トランザクションの実行時間
• アプリケーションサーバーのリソース

改善結果

• コネクション枯渇によるシステム停止が解消
• HikariPoolのDEBUGログにより、コネクション使用状況の可視化が可能に

用語

HikariCP

• JDBCコネクションプールの実装の一つ
• 特徴：
  • 高速で軽量な実装
  • 豊富な設定オプション
  • SpringBoot 2.0以降のデフォルトコネクションプール
  • ベンチマークで実証された高いパフォーマンス

コネクションプーリング

• データベース接続をプールとして事前に確保し再利用する仕組み
• メリット：
  • データベース接続のオーバーヘッド削減
  • リソースの効率的な利用
  • アプリケーションのパフォーマンス向上

参考

• Springリファレンス

• HikariCP GitHub