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如何实现百万级数据从Excel导入到数据库

temp10 2024-11-17 15:55:58 java教程 12 ℃ 0 评论

在Java中实现百万级数据从Excel文件导入到数据库时，需要考虑以下几个关键问题以确保操作的效率、可靠性和安全性：

1. 性能问题：大数据量的excel导入并插入到数据库性能问题不能忽视。

如何实现百万级数据从Excel导入到数据库

2. 内存问题：对于大型Excel文件，应该采用流式读取的方式，而不是一次性加载整个文件到内存中。

3. 数据校验：在将数据写入数据库之前，先进行必要的数据校验，比如检查必填字段是否为空、数据类型是否正确等，避免无效数据污染数据库。

4. 异常处理：设计合理的异常捕获机制，当遇到错误数据时能够及时记录并跳过，保证整个导入过程的健壮性。

下面介绍一下使用EasyExcel来实现这一功能。

EasyExcel 是由阿里巴巴开源的一个基于 Java 的 Excel 处理库，旨在简化对 Excel 文件的读写操作。相比于传统的 Apache POI 库，EasyExcel 在性能和易用性方面有显著的提升，特别适合处理大规模数据的场景。

主要特点

1. 高性能：流式读取：EasyExcel 采用流式读取方式，逐行读取 Excel 文件，而不是一次性加载整个文件到内存中。这大大减少了内存消耗，使得处理大文件成为可能。

a. 高效写入：EasyExcel 提供了高效的写入机制，可以快速生成大规模的 Excel 文件。

2. 易用性：注解驱动：通过 @ExcelProperty 注解，可以轻松地将 Excel 中的列映射到 Java 对象的属性上。

a.简洁的 API：提供了简单易用的 API，使得读写 Excel 文件变得非常直观和方便。

3. 丰富的功能：样式支持：支持设置单元格的样式，如字体、颜色、边框等。

a. 公式支持：支持读写 Excel 公式。

b. 图片支持：支持读写 Excel 中的图片。

c. 自定义处理器：可以通过实现 AnalysisEventListener 接口来自定义数据处理逻辑。

4. 轻量级：依赖少：相比 Apache POI，EasyExcel 的依赖更少，体积更小，启动更快。

1. 引入EasyExcel依赖

首先，在项目的pom.xml文件中引入EasyExcel的Maven依赖：

@Data public class User
{ @ExcelProperty("ID") private Integer id;
@ExcelProperty("Name") private String name;
@ExcelProperty("Phone Number")
private String phoneNumber;
@ExcelProperty("Address") private String address; }

2. 创建实体类

定义一个Java实体类，映射Excel中的列到Java属性。使用@ExcelProperty注解来指定Excel中的列名。

@Data public class User
{ @ExcelProperty("ID") private Integer id;
@ExcelProperty("Name") private String name;
@ExcelProperty("Phone Number") private String phoneNumber;
@ExcelProperty("Address") private String address; }

3. 实现监听器

创建一个继承自AnalysisEventListener的监听器类，用于处理Excel文件的读取事件。在这个监听器中，可以实现数据的校验、转换和存储逻辑。

@Slf4j public class UserDataListener extends AnalysisEventListener<User>
{ private static final int BATCH_COUNT = 1000; // 每1000条数据批量插入数据库
private List<User> cachedDataList = new ArrayList<>(BATCH_COUNT);
@Autowired private UserRepository userRepository;
@Override public void invoke(User user, AnalysisContext context)
{ log.info("解析到一条数据: {}", user);
cachedDataList.add(user);
if (cachedDataList.size() >= BATCH_COUNT) { saveData();
cachedDataList.clear(); } }
@Override public void doAfterAllAnalysed(AnalysisContext context) { saveData(); // 插入剩余数据 }
private void saveData() { if (cachedDataList.isEmpty()) { return; }
userRepository.saveAll(cachedDataList); // 调用Spring Data JPA的方法批量保存数据
log.info("{}条数据，开始存储到数据库！", cachedDataList.size()); } }


4. 编写导入逻辑

在Controller层编写一个方法来处理文件上传请求，并使用EasyExcel的API读取Excel文件。

@RestController public class UserController
{ @PostMapping("/importUsers") public ResponseEntity<String> importUsers(@RequestParam("file") MultipartFile file)
{ try { EasyExcel.read(file.getInputStream(), User.class, new UserDataListener()).sheet().doRead();
return ResponseEntity.ok("导入成功！"); }
catch (IOException e) { log.error("导入失败: ", e);
return ResponseEntity.status(HttpStatus.INTERNAL_SERVER_ERROR).body("导入失败！"); } } }


5. 原理解析

5.1 流式读取

EasyExcel采用了流式读取的方式，逐行读取Excel文件中的数据，而不是一次性加载整个文件到内存中。这种方式大大减少了内存消耗，使得处理大文件成为可能。

5.2 监听器模式

AnalysisEventListener是一个监听器接口，EasyExcel在读取每一行数据时会调用invoke方法。这样可以实现在读取过程中即时处理数据，而不是等到所有数据读取完毕后再处理。

5.3 批量插入

在UserDataListener中，我们实现了批量插入的逻辑。当缓存中的数据达到一定数量（例如1000条）时，就调用saveData方法将数据批量插入到数据库中。这种方式可以显著提高插入性能，减少数据库的IO开销。

5.4 数据校验

在invoke方法中，可以对每一条数据进行校验，确保数据的有效性和完整性。如果发现无效数据，可以选择记录错误日志并跳过该条数据。

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