SpringBoot中Hibernate多线程执行受限问题求助

问题描述 #

在SpringBoot应用中搭配Hibernate使用，多线程调用某个API时遇到并发瓶颈：调用Hibernate的findBy()方法后，只有10个线程能立即执行到Step 1，剩下的线程必须等这10个线程走完整个流程释放资源后，才能继续执行Step 1。

启动20个线程测试时，所有线程同时到达Step 0，但Step 1的执行明显分批——前10个线程完成响应后，剩下的线程才陆续进入Step 1。

相关代码 #

System.out.println("Step 0 - " + System.currentTimeMillis());
Optional<RuleMaster> master = ruleMasterDao.findByRuleId(id);
System.out.println("Step 1 - " + System.currentTimeMillis());

控制台输出 #

测试时控制台输出片段：

Step - 0 :1689945805813
Step - 0 :1689945805813
Step - 0 :1689945805813
Step - 0 :1689945805813
Step - 0 :1689945805813
Step - 0 :1689945805813
Step - 0 :1689945805814
Step - 0 :1689945805814
Step - 0 :1689945805813
Step - 0 :1689945805815
Step - 0 :1689945805814
Step - 0 :1689945805814
Step - 0 :1689945805814
Step - 0 :1689945805814
Step - 0 :1689945805813
Step - 0 :1689945805813
Step - 0 :1689945805813
Step - 0 :1689945805813
Step - 0 :1689945805813
Step - 0 :1689945805813
Step - 1 :1689945805868
Step - 1 :1689945805868
Step - 1 :1689945805868
Step - 1 :1689945805868
Step - 1 :1689945805868
Step - 1 :1689945805869
Step - 1 :1689945805869
Step - 1 :1689945805868
Step - 1 :1689945805869
Step - 1 :1689945805869
Final Response At : 1689945810355
Final Response At : 1689945810355
Step - 1 :1689945810402
Step - 1 :1689945810402
Final Response At : 1689945810564
Step - 1 :1689945810574
Final Response At : 1689945810675
Step - 1 :1689945810690
Final Response At : 1689945810706
Step - 1 :1689945810722
Final Response At : 1689945810722
Final Response At : 1689945810722
Step - 1 :1689945810731
Step - 1 :1689945810738
Final Response At : 1689945810738
Step - 1 :1689945810754
Final Response At : 1689945810770
Step - 1 :1689945810770
Final Response At : 1689945810793
Step - 1 :1689945810793
Final Response At : 1689945814180
Final Response At : 1689945814243
Final Response At : 1689945814337
Final Response At : 1689945814352
Final Response At : 1689945814449
Final Response At : 1689945814463
Final Response At : 1689945814574
Final Response At : 1689945814668
Final Response At : 1689945814715
Final Response At : 1689945814746

问题原因 #

这是数据库连接池的并发限制导致的。Spring Boot默认使用HikariCP连接池，其默认最大连接数为10——刚好和你观察到的并发线程数一致。当10个连接被全部占用时，后续线程必须等待已有连接释放，才能获取连接执行Hibernate查询，进而进入Step 1。

解决方法 #

1. 调整数据库连接池大小 #

在配置文件中修改HikariCP的最大连接数，匹配你的并发需求：

• application.properties格式：

  # 设置最大连接数，根据并发量调整，比如设为20
  spring.datasource.hikari.maximum-pool-size=20
  # 设置最小空闲连接数，维持基础连接池规模
  spring.datasource.hikari.minimum-idle=10
  

• application.yml格式：

  spring:
    datasource:
      hikari:
        maximum-pool-size: 20
        minimum-idle: 10
  

注意：不要盲目设置过大的连接数，否则会增加数据库的负载压力，反而影响性能。

2. 确保Hibernate会话的线程安全性 #

Spring中SessionFactory是线程安全的，而Session是非线程安全的。如果DAO层使用了@Transactional注解，Spring会自动为每个线程分配独立的Session，这本身没有问题，但连接池不够时依然会等待，所以核心还是调整连接池大小。

3. 优化查询性能 #

如果findByRuleId查询本身耗时较长，即使增大连接池也可能出现瓶颈，可以从以下方面优化：

• 给rule_id字段添加数据库索引，加速查询
• 优化HQL/JPQL语句，避免不必要的关联查询或字段加载
• 引入缓存机制，比如使用Spring Cache或Hibernate二级缓存，缓存查询结果，减少数据库访问次数

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Parth Atara