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实现百万级数据从Excel导入到数据库的方式

来源: 责编: 时间:2024-04-09 17:21:06 108观看
导读高手回答场景分析这个案例实际上涉及到多个方面,需要我们系统地分析。让我们首先看看,从Excel中读取百万级数据并将其插入数据库时可能遇到的问题:内存溢出风险加载如此庞大的Excel数据可能导致内存溢出,需要注意内存管理

高手回答

场景分析

这个案例实际上涉及到多个方面,需要我们系统地分析。让我们首先看看,从Excel中读取百万级数据并将其插入数据库时可能遇到的问题:ObW28资讯网——每日最新资讯28at.com

  1. 内存溢出风险

加载如此庞大的Excel数据可能导致内存溢出,需要注意内存管理。ObW28资讯网——每日最新资讯28at.com

  1. 性能瓶颈

处理百万级数据的读取和插入操作可能很耗时,性能优化至关重要。ObW28资讯网——每日最新资讯28at.com

  1. 异常处理策略

读取和导入过程中会有各种潜在问题,我们需妥善处理各类异常情况。ObW28资讯网——每日最新资讯28at.com

内存溢出问题

处理百万级数据,直接加载到内存中显然不现实。解决之道在于采用流式读取,分批处理数据。ObW28资讯网——每日最新资讯28at.com

在技术选型上,选择EasyExcel是明智之举。它专为处理大数据量和复杂Excel文件进行了优化。EasyExcel在解析Excel时,不会将整个文件一次性加载到内存中,而是按行从磁盘逐个读取数据并解析。ObW28资讯网——每日最新资讯28at.com

性能问题

针对百万级数据的处理,单线程显然效率低下。提升性能的关键在于多线程处理。ObW28资讯网——每日最新资讯28at.com

多线程应用涉及两个场景:一是多线程读取文件,另一个是多线程实现数据插入。这涉及到生产者-消费者模式,多线程读取并多线程插入,以最大程度提升整体性能。ObW28资讯网——每日最新资讯28at.com

在数据插入方面,除了利用多线程,还应当结合数据库的批量插入功能以进一步提升速度。ObW28资讯网——每日最新资讯28at.com

错误处理

在文件读取和数据库写入过程中,可能遇到诸多问题,如数据格式错误、不一致性和重复数据等。ObW28资讯网——每日最新资讯28at.com

因此,应分两步处理。首先进行数据检查,在插入操作前检查数据格式等问题,然后在插入过程中处理异常情况。ObW28资讯网——每日最新资讯28at.com

处理方式多种多样,可通过事务回滚或记录日志。一般不推荐直接回滚操作,而是自动重试,若尝试多次仍无效,则记录日志,随后重新插入数据。ObW28资讯网——每日最新资讯28at.com

此外,在这一过程中,需考虑数据重复问题,可在Excel中设定若干字段为数据库唯一约束。遇到数据冲突时,可覆盖、跳过或报错处理。根据实际业务情况选择合适的处理方式,一般情况下,跳过并记录日志是相对合理的选择。ObW28资讯网——每日最新资讯28at.com

解决思路

所以,总体方案如下:ObW28资讯网——每日最新资讯28at.com

利用EasyExcel进行Excel数据读取,因其逐行读取数据而非一次性加载整个文件至内存。为提高并发效率,将百万级数据分布在不同的工作表中,利用线程池和多线程同时读取各个工作表。在读取过程中,借助EasyExcel的ReadListener进行数据处理。ObW28资讯网——每日最新资讯28at.com

在处理过程中,并非每条数据都直接操作数据库,以免对数据库造成过大压力。设定一个批次大小,例如每1000条数据,将从Excel中读取的数据临时存储在内存中(可使用List实现)。每读取1000条数据后,执行数据的批量插入操作,可简单地借助mybatis实现批量插入。ObW28资讯网——每日最新资讯28at.com

此外,在处理过程中,需要考虑并发问题,因此我们将使用线程安全的队列来存储内存中的临时数据,如ConcurrentLinkedQueue。ObW28资讯网——每日最新资讯28at.com

经验证,通过上述方案,读取并插入100万条数据的Excel所需时间约为100秒,不超过2分钟。ObW28资讯网——每日最新资讯28at.com

具体实现

为了提升并发处理能力,我们将百万级数据存储在同一个Excel文件的不同工作表中,然后通过EasyExcel并发地读取这些工作表数据。ObW28资讯网——每日最新资讯28at.com

EasyExcel提供了ReadListener接口,允许在每批数据读取后进行自定义处理。我们可以基于这一功能实现文件的分批读取。ObW28资讯网——每日最新资讯28at.com

pom依赖

首先,需要添加以下依赖:ObW28资讯网——每日最新资讯28at.com

<dependencies>    <!-- EasyExcel -->    <dependency>        <groupId>com.alibaba</groupId>        <artifactId>easyexcel</artifactId>        <version>latest_version</version>    </dependency>    <!-- 数据库连接和线程池 -->    <dependency>        <groupId>org.springframework.boot</groupId>        <artifactId>spring-boot-starter-data-jpa</artifactId>    </dependency></dependencies>

并发读取多个sheet

然后实现并发读取多个sheet的代码:ObW28资讯网——每日最新资讯28at.com

@Servicepublic class ExcelImporterService {    @Autowired    private MyDataService myDataService;        public void doImport() {        // Excel文件的路径        String filePath = "users/paidaxing/workspace/excel/test.xlsx";        // 需要读取的sheet数量        int numberOfSheets = 20;        // 创建一个固定大小的线程池,大小与sheet数量相同        ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(numberOfSheets);        // 遍历所有sheets        for (int sheetNo = 0; sheetNo < numberOfSheets; sheetNo++) {            // 在Java lambda表达式中使用的变量需要是final            int finalSheetNo = sheetNo;            // 向线程池提交一个任务            executor.submit(() -> {                // 使用EasyExcel读取指定的sheet                EasyExcel.read(filePath, MyDataModel.class, new MyDataModelListener(myDataService))                         .sheet(finalSheetNo) // 指定sheet号                         .doRead(); // 开始读取操作            });        }        // 启动线程池的关闭序列  executor.shutdown();        // 等待所有任务完成,或者在等待超时前被中断        try {            executor.awaitTermination(Long.MAX_VALUE, TimeUnit.NANOSECONDS);        } catch (InterruptedException e) {            // 如果等待过程中线程被中断,打印异常信息            e.printStackTrace();        }    }}

这段代码通过创建一个固定大小的线程池来并发读取一个包含多个sheets的Excel文件。每个sheet的读取作为一个单独的任务提交给线程池。ObW28资讯网——每日最新资讯28at.com

我们在代码中用了一个MyDataModelListener,这个类是ReadListener的一个实现类。当EasyExcel读取每一行数据时,它会自动调用我们传入的这个ReadListener实例的invoke方法。在这个方法中,我们就可以定义如何处理这些数据。ObW28资讯网——每日最新资讯28at.com

MyDataModelListener还包含doAfterAllAnalysed方法,这个方法在所有数据都读取完毕后被调用。这里可以执行一些清理工作,或处理剩余的数据。ObW28资讯网——每日最新资讯28at.com

ReadListener

接下来,我们来实现这个我们的ReadListener:ObW28资讯网——每日最新资讯28at.com

import com.alibaba.excel.context.AnalysisContext;import com.alibaba.excel.read.listener.ReadListener;import org.springframework.transaction.annotation.Transactional;import java.util.ArrayList;import java.util.List;// 自定义的ReadListener,用于处理从Excel读取的数据public class MyDataModelListener implements ReadListener<MyDataModel> {    // 设置批量处理的数据大小    private static final int BATCH_SIZE = 1000;    // 用于暂存读取的数据,直到达到批量大小    private List<MyDataModel> batch = new ArrayList<>();        private MyDataService myDataService;    // 构造函数,注入MyBatis的Mapper    public MyDataModelListener(MyDataService myDataService) {        this.myDataService = myDataService;    }    // 每读取一行数据都会调用此方法    @Override    public void invoke(MyDataModel data, AnalysisContext context) {        //检查数据的合法性及有效性        if (validateData(data)) {            //有效数据添加到list中            batch.add(data);        } else {            // 处理无效数据,例如记录日志或跳过        }                // 当达到批量大小时,处理这批数据        if (batch.size() >= BATCH_SIZE) {            processBatch();        }    }        private boolean validateData(MyDataModel data) {        // 调用mapper方法来检查数据库中是否已存在该数据        int count = myDataService.countByColumn1(data.getColumn1());        // 如果count为0,表示数据不存在,返回true;否则返回false        if(count == 0){         return true;        }                // 在这里实现数据验证逻辑        return false;    }    // 所有数据读取完成后调用此方法    @Override    public void doAfterAllAnalysed(AnalysisContext context) {        // 如果还有未处理的数据,进行处理        if (!batch.isEmpty()) {            processBatch();        }    }    // 处理一批数据的方法    private void processBatch() {        int retryCount = 0;        // 重试逻辑        while (retryCount < 3) {            try {                // 尝试批量插入                myDataService.batchInsert(batch);                // 清空批量数据,以便下一次批量处理                batch.clear();                break;            } catch (Exception e) {                // 重试计数增加                retryCount++;                // 如果重试3次都失败,记录错误日志                if (retryCount >= 3) {                    logError(e, batch);                }}

通过自定义MyDataModelListener,在读取Excel文件过程中可实现数据处理。每读取一条数据后,将其加入列表,在列表累积达到1000条时,执行一次数据库批量插入操作。若插入失败,则进行重试;若多次尝试仍失败,则记录错误日志。ObW28资讯网——每日最新资讯28at.com

批量插入

这里批量插入,用到了MyBatis的批量插入,代码实现如下:ObW28资讯网——每日最新资讯28at.com

import org.apache.ibatis.annotations.Mapper;import java.util.List;@Mapperpublic interface MyDataMapper {    void batchInsert(List<MyDataModel> dataList);    int countByColumn1(String column1);}

mapper.xml文件:ObW28资讯网——每日最新资讯28at.com

<insert id="batchInsert" parameterType="list">    INSERT INTO paidaxing_test_table_name (column1, column2, ...)    VALUES     <foreach collection="list" item="item" index="index" separator=",">        (#{item.column1}, #{item.column2}, ...)    </foreach></insert><select id="countByColumn1" resultType="int">    SELECT COUNT(*) FROM your_table WHERE column1 = #{column1}</select>


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