Java使用xlsx-streamer和EasyExcel解决读取超大excel文件数据处理方法

前言

最近有个项目在生产环境做数据导入时，发现开始执行导入任务会出现cpu狂飙的情况。几番定位查找发现是在读取excel的时候导致此问题的发生，因此在通常使用的为POI的普通读取，在遇到大数据量excel，50MB大小或数五十万行的级别的数据容易导致读取时内存溢出或者cpu飙升。需要注意，本文讨论的是针对xlsx格式的excel文件上传。

关于Excel相关技术

在Java技术生态圈中，可以进行Excel处理的主流技术包括：Apache POI，JXL，Alibaba EasyExcel等。由于JXL只支持Excel2003以下版本，所以不太常见。

Apache POI：基于DOM方式进行解析，将文件直接加载内存，所以速度较快，适合Excel文件数量不大的应用场景
Alibaba EasyExcel:采用逐行读取的解析模式，将每一行的解析结果以观察者模式通知处理（AnalyEventListener），所以比较适合数据体量较大的Excel文件解析。

问题代码

这种方式POI会把文件的所有内容都加载到内存中，读取大的excel文件时很容易占用大量内存导致oom的发生，全部文件加载如下：

java">  /**
     * POI方式读取excel
     *
     * @param file
     */
    public static void readExcelByPoi(File file) {
        long start = System.currentTimeMillis();
         //整个文件都一块载入
        try (InputStream inp = new FileInputStream(file);
             Workbook wb = WorkbookFactory.create(inp)) {

            log.info("==读取excel完毕，耗时：{}毫秒，", System.currentTimeMillis() - start);
            Sheet sheet = wb.getSheetAt(0);
            //更新总数
            System.out.println("读取结束行数：" + sheet.getLastRowNum());

        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

当前引入的poi依赖

        <!-- excel工具 -->
        <dependency>
            <groupId>org.apache.poi</groupId>
            <artifactId>poi-ooxml</artifactId>
            <version>4.1.0</version>
        </dependency>

读取50MB我本地字段不是很多50万行数据
首先在读取excel文件的断点执行之前的cpu和内存的占用分别为50%和42%，上传的excel大小为50MB，这里我就不一一带大家测试了，以上此种方式肯定是行不通的。

解决方案一：xlsx-streamer

我们采用分段缓存的方式加载数据到内存中，此种方式在创建Workbook对象时借助xlsx-streamer（StreamingReader）来创建一个缓冲区域批量地读取文件，因此不会将整个文件实例化到对象当中，代码如下：

引入依赖：

        <!-- excel工具 -->
        <dependency>
            <groupId>org.apache.poi</groupId>
            <artifactId>poi-ooxml</artifactId>
            <version>4.1.0</version>
        </dependency>
        <!-- 读取大量excel数据时使用 -->
        <dependency>
            <groupId>com.monitorjbl</groupId>
            <artifactId>xlsx-streamer</artifactId>
            <version>2.1.0</version>
        </dependency>

示例代码：

java">    /**
     * 大批量数据读取 十万级以上
     * 思路：采用分段缓存加载数据，防止出现OOM的情况
     *
     * @param file
     * @throws Exception
     */
    public static void readLagerExcel(File file) throws Exception {
      InputStream inputStream = new FileInputStream(file);
        long start = System.currentTimeMillis();
        try (Workbook workbook = StreamingReader.builder()
                .rowCacheSize(10 * 10)  //缓存到内存中的行数，默认是10
                .bufferSize(1024 * 4)  //读取资源时，缓存到内存的字节大小，默认是1024
                .open(inputStream)) { //打开资源，可以是InputStream或者是File，注意：只能打开.xlsx格式的文件

            Sheet sheet = workbook.getSheetAt(0);
            log.info("==读取excel完毕，耗时：{}毫秒，", System.currentTimeMillis() - start);
            //遍历所有的行
            for (Row row : sheet) {
                System.out.println("开始遍历第" + row.getRowNum() + "行数据：");
                //遍历所有的列
                for (Cell cell : row) {
                    System.out.print(cell.getStringCellValue() + " ");
                }
                System.out.println(" ");
            }
            //总数
            System.out.println("读取结束行数：" + sheet.getLastRowNum());
        }
    }

加载结果

40万级别数据近花费5秒，加载是不是很快了。

百万级别，也就花费7秒

前端也还做了个测试页面如下：

Excel文件上传

解决方案二：EasyExcel

使用EasyExcel解决大文件Excel内存溢出的问题，基于POI进行封装优化，可以在不考虑性能、内存的等因素的情况下，快速完成Excel的读、写等功能。

官网： https://easyexcel.opensource.alibaba.com/
github：https://github.com/alibaba/easyexcel

引入依赖

        <!--easyExcel工具-->
        <dependency>
            <groupId>com.alibaba</groupId>
            <artifactId>easyexcel</artifactId>
            <version>3.3.1</version>
        </dependency>

示例代码

仅做简单读取示例:

java"> /**
  * EasyExcel方式读取excel
   * 读取并封装为对象,ExcelData大家需要的对象
   * @param file
   */
  public static void readExcelByEasyExcel(File file) {
      long start = System.currentTimeMillis();
      List<ExcelData> excelDataList = EasyExcel.read(file).head(ExcelData.class).sheet(0).doReadSync();
      excelDataList.stream().forEach(x -> System.out.println(x.toString()));
      log.info("==读取excel完毕，耗时：{}毫秒，", System.currentTimeMillis() - start);
  }

  /**
    * EasyExcel方式读取excel
    * 不指定head类
    * @param file
    */
   public static void readExcelByEasyExcel1(File file) {
       long start = System.currentTimeMillis();
       List<Map<Integer, String>> listMap = EasyExcel.read(file).sheet(0).doReadSync();
       listMap.stream().forEach(x -> System.out.println(JSON.toJSONString(x)));
       log.info("==读取excel完毕，耗时：{}毫秒，", System.currentTimeMillis() - start);
   }

得出一个结论就是使用阿里EasyExcel确实方便很多，不仅支持excel，csv也可以。支持的文件类型更多些，但是第一种方式也还可以，毕竟poi我们也一直在使用。