SpringBoot框架(43):POI高效导出百万级Excel数据?

Excel简介
什么是excel就不用介绍了,这里主要说明不同版本下每个sheet下的行列限制。

版本区间 行数 列数 生成文件后缀


image.png

由上面可知 Excel 2003及以下是无法实现单sheet百万级的数据。

Apache POI

  • 简介
    Apache POI 是用Java编写的免费开源的跨平台的 Java API,Apache POI提供API给Java程式对Microsoft Office(Excel、WORD、PowerPoint、Visio等)格式档案读和写的功能。POI为“Poor Obfuscation Implementation”的首字母缩写,意为“可怜的模糊实现”。

  • 常用类
    HSSF - 提供读写Microsoft Excel XLS格式档案的功能。
    XSSF - 提供读写Microsoft Excel OOXML XLSX格式档案的功能。
    SXSSF - 一种基于XSSF的低内存占用的API(3.8版本开始出现)。
    HWPF - 提供读写Microsoft Word DOC97格式档案的功能。
    XWPF - 提供读写Microsoft Word DOC2003格式档案的功能。
    HSLF - 提供读写Microsoft PowerPoint格式档案的功能。
    HDGF - 提供读Microsoft Visio格式档案的功能。
    HPBF - 提供读Microsoft Publisher格式档案的功能。
    HSMF - 提供读Microsoft Outlook格式档案的功能。
    我们这里是导出Excel,所以使用的是前三个。

导出策略

  • 方案
    使用XSSF和SXSSF分别导入1w,10w,100w数据
    使用SXSSF,SXSSF以10w分页,SXSSF多线程以10w分页导入100w数据
  • 性能对比
    时间不包含网络耗时
    图片描述


    image.png

总结

  • 方案一:
    数据在万条时XSSF和SXSSF相差不大
    数据上十万后SXSSF性能开始突出
    数据到达百万时,XSSF已不适合使用

  • 方案二:
    不进行分表时,SXSSF最多可存储1048576行
    百万级数据分表存储时,使用多线程导出几乎是不使用多线程导出的一半时间

最终我得出一个导出百万级数据的最高效方案:多线程分表导出
实战
新建一个Maven项目。
导入依赖
1:poi
2:poi-ooxml
3:poi-ooxml-schemas
4:dom4j
5:xmlbeans

<!-- https://mvnrepository.com/artifact/org.apache.poi/poi -->
        <dependency>
            <groupId>org.apache.poi</groupId>
            <artifactId>poi</artifactId>
            <version>4.1.0</version>
        </dependency>

        <!-- https://mvnrepository.com/artifact/org.apache.poi/poi-ooxml -->
        <dependency>
            <groupId>org.apache.poi</groupId>
            <artifactId>poi-ooxml</artifactId>
            <version>4.1.0</version>
        </dependency>

        <!-- https://mvnrepository.com/artifact/org.apache.poi/poi-ooxml-schemas -->
        <dependency>
            <groupId>org.apache.poi</groupId>
            <artifactId>poi-ooxml-schemas</artifactId>
            <version>4.1.0</version>
        </dependency>

        <!-- https://mvnrepository.com/artifact/dom4j/dom4j -->
        <dependency>
            <groupId>dom4j</groupId>
            <artifactId>dom4j</artifactId>
            <version>1.6.1</version>
        </dependency>

        <!-- https://mvnrepository.com/artifact/org.apache.xmlbeans/xmlbeans -->
        <dependency>
            <groupId>org.apache.xmlbeans</groupId>
            <artifactId>xmlbeans</artifactId>
            <version>3.1.0</version>
        </dependency>
  • controller层:
package com.fjq.deriveexcelmillion;

import org.apache.poi.ss.usermodel.Workbook;
import org.apache.poi.xssf.streaming.SXSSFWorkbook;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.ResponseBody;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import java.io.OutputStream;
import java.io.UnsupportedEncodingException;
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Date;
import java.util.LinkedList;
import java.util.List;

/**
 * @author fjq
 * @Description:
 * @create 2019/12/10
 */

@RestController
public class DeriveExcelController {


    public static final String[] TITLE      = new String[]{"第1列", "第2列", "第3列", "第4列", "第5列", "第6列", "第7列", "第8列", "第9列", "第10列"};
    public static final String   SHEET_NAME = "sheet1";

    @RequestMapping(value = "/exportThread")
    @ResponseBody
    public void exportSXSSFWorkbookByPageThread(HttpServletResponse response) throws Exception {
        //excel文件名
        SimpleDateFormat dateFormat = new SimpleDateFormat("yyyyMMdd_HHmmss");
        String date = dateFormat.format(new Date());
        String fileName = date + ".xlsx";
        //sheet页中的行数,行数数据;
        Integer num = 1000000;
        List<LinkedList<String>> list = buildContent(num);
        System.out.println("list:{"+list.size()+"}");
        long start = System.currentTimeMillis();
        SXSSFWorkbook wb = ExcelUtil.exportExcel(TITLE, SHEET_NAME, list);
        long millis = System.currentTimeMillis() - start;
        long second = millis / 1000;
        System.out.println("SXSSF Page Thread 导出" + num + "条数据,花费:" + second + "s/ " + millis + "ms");
        writeAndClose(response, fileName, wb);
        wb.dispose();
    }

    /**
     * 构建内容
     *
     * @param num
     * @return
     */
    private List<LinkedList<String>> buildContent(int num) {

        List<LinkedList<String>> resultList = new ArrayList<>();
        //小于当前的总行数
        for (int i=1; i<=num;i++){   //i的值会在1~4之间变化
            LinkedList<String> linkedList = new LinkedList<>();
            //合同编号
            linkedList.add("1");
            linkedList.add("2");
            linkedList.add("3");
            linkedList.add("4");
            linkedList.add("5");
            linkedList.add("6");
            linkedList.add("7");
            linkedList.add("8");
            linkedList.add("9");
            linkedList.add("10");
            resultList.add(linkedList);
        }
        return resultList;
    }

    private void writeAndClose(HttpServletResponse response, String fileName, Workbook wb) {
        try {
            this.setResponseHeader(response, fileName);
            OutputStream os = response.getOutputStream();
            wb.write(os);
            os.flush();
            os.close();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    public void setResponseHeader(HttpServletResponse response, String fileName) {
        try {
            try {
                fileName = new String(fileName.getBytes(), "UTF-8");
            } catch (UnsupportedEncodingException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            response.setContentType("application/octet-stream;charset=ISO8859-1");
            response.setHeader("Content-Disposition", "attachment;filename=" + fileName);
            response.addHeader("Pargam", "no-cache");
            response.addHeader("Cache-Control", "no-cache");
        } catch (Exception ex) {
            ex.printStackTrace();
        }
    }
}

工具类:

package com.fjq.deriveexcelmillion;

import org.apache.poi.ss.usermodel.CellStyle;
import org.apache.poi.xssf.streaming.SXSSFSheet;
import org.apache.poi.xssf.streaming.SXSSFWorkbook;

import java.util.LinkedList;
import java.util.List;
import java.util.concurrent.CountDownLatch;
import java.util.concurrent.Executor;

import static java.util.concurrent.Executors.newFixedThreadPool;

/**
 * @author fjq
 * @Description:
 * @create 2019/12/10
 */
public class ExcelUtil {
    /**
     * @Author: feijq
     * @Description:导出修改
     * @Date: 2019/7/5 11:01
     **/
    public static SXSSFWorkbook exportExcel(String[] title, String sheetName , List<LinkedList<String>> list) {
        SXSSFWorkbook wb = new SXSSFWorkbook();
        int count = 1;
        CountDownLatch downLatch = new CountDownLatch(count);
        Executor executor = newFixedThreadPool(count);
        SXSSFSheet sheet = wb.createSheet(sheetName);
        CellStyle style = wb.createCellStyle();
        style.setWrapText(true);
        executor.execute(new PageTask(downLatch, sheet, title, style, list));
        try {
            downLatch.await();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return wb;
    }

}

PageTask

package com.fjq.deriveexcelmillion;

import org.apache.poi.ss.usermodel.Cell;
import org.apache.poi.ss.usermodel.CellStyle;
import org.apache.poi.ss.usermodel.Row;
import org.apache.poi.ss.usermodel.Sheet;

import java.util.LinkedList;
import java.util.List;
import java.util.concurrent.CountDownLatch;

/**
 * @author fjq
 * @Description:
 * @create 2019/12/10
 */
public class PageTask implements Runnable {

    private CountDownLatch           countDownLatch;
    private Sheet                    sheet;
    private String[]                 title;
    private CellStyle                style;
    private List<LinkedList<String>> list;
    public PageTask(CountDownLatch countDownLatch, Sheet sheet, String[] title, CellStyle style, List<LinkedList<String>> list) {
        this.countDownLatch = countDownLatch;
        this.sheet = sheet;
        this.title = title;
        this.style = style;
        this.list = list;
    }
    @Override
    public void run() {
        try {
            Row row = sheet.createRow(0);
            Cell cell = null;
            for (int i = 0; i < title.length; i++) {
                cell = row.createCell(i);
                cell.setCellValue(title[i]);
                cell.setCellStyle(style);
            }
            for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
                LinkedList<String> list1 = this.list.get(i);
                row = sheet.createRow(i + 1);
                for (int j = 0; j < title.length; j++) {
                    row.createCell(j).setCellValue(list1.get(j));
                }
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if (countDownLatch != null) {
                countDownLatch.countDown();
            }
        }
    }
}

结果: 100万条数据 导出用时12s(没有组织数据的时间)


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