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EXCEL大数据量导出的解决方案

将web页面上显示的报表导出到excel文件里是一种很常见的需求。然而,当数据量较大的情况下,excel本身的支持最多65535行数据的问题便凸显出来。下面就给出大数据量导出到excel的解决方 案。

首先,对于数据超过了65535行的问题,很自然的就会想到将整个数据分块,利用excel的多sheet页的功能,将超出65535行后的数据写入到下一个sheet页中,即通过多sheet页的方式,突破了最高65535行数据的限定。

具体做法就是,单独做一个链接,使用JSP导出,在JSP上通过程序判断报表行数,超过65535行后分SHEET写入。这样这个问题就得以解决了。

更进一步地说,在这种大数据量的报表生成和导出中,要占用大量的内存,尤其是在使用TOMCAT的情况下,JVM最高只能支持到2G内存,则会发生 内存溢出的情况。此时的内存开销主要是两部分,一部分是该报表生成时的开销,另一部分是该报表生成后写入一个EXCEL时的开销。由于JVM的GC机制是 不能强制回收的,因此,对于此种情形,我们给出一个变通的解决方案。

首先,将该报表设置起始行和结束行参数,在API生成报表的过程中,分步计算报表(主要性能花费在查询生成报表中),比如一张20万行数据的报表,在生成过程中,可通过起始行和结束 行分4-5次进行。这样,就降低了报表生成时的内存占用,在后面报表生成的过程中,如果发现内存不够,即可自动启动JVM的GC机制,回收前面报表的缓 存。

导出EXCEL的过程,放在每段生成报表之后立即进行,改多个SHEET页为多个EXCEL,即在分步生成报表的同时分步生成EXCEL,则通过 POI包生成EXCEL的内存消耗也得以降低。通过多次生成,同样可以在后面EXCEL生成所需要的内存不足时,有效回收前面生成EXCEL时占用的内 存。

再使用文件操作,对每个客户端的导出请求在服务器端根据SESSIONID和登陆时间生成唯一的临时目录,用来放置所生成的多个EXCEL,然后调 用系统控制台,打包多个EXCEL为RAR或者JAR方式,最终反馈给用户一个RAR包或者JAR包,响应客户请求后,再次调用控制台删除该临时目录

使用这种方法,首先是通过分段运算和生成,有效降低了报表从生成结果到生成EXCEL的内存开销。其次是通过使用压缩包,响应给用户的生成文件体积 大大缩小,降低了多用户并发访问时服务器下载文件的负担,有效减少多个用户导出下载时服务器端的流量,从而达到进一步减轻服务器负载的效果。

  • 创建系统全局线程池
final int numOfCpuCores = Runtime.getRuntime().availableProcessors();
final double blockingCoefficient = 0.9;// 阻尼系数
final int maximumPoolSize = (int)(numOfCpuCores / (1 - blockingCoefficient));
ExecutorService threadPool = new ThreadPoolExecutor(numOfCpuCores,
					maximumPoolSize, 
					0L, 
					TimeUnit.MILLISECONDS, 
					new LinkedBlockingQueue <Runnable>(),
					Executors.privilegedThreadFactory(), 
					new ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy());
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  • 采用多线程分段查询生成报表,同步生成Excel,最后压缩成Zip文件
// 1.这里每个Excel放6万条数据(分6个sheet页,每个1万条),当数据量超过6万条时,数据采用分段查询
//  传递(起始行,结束行)参数,分段查询,即分步生成报表的同时分步生成EXCEL
int SINGLE_EXCEPORT_EXCEL_MAX_NUM = 60000;
int count = bo.getTotalRecord();
final String fileNameWithTimestamp = fileName + "_" + DateUtil.getNowDateminStr();
if (count > SINGLE_EXCEPORT_EXCEL_MAX_NUM ) {
	int excelCount = count / SINGLE_EXCEPORT_EXCEL_MAX_NUM +
			(count % SINGLE_EXCEPORT_EXCEL_MAX_NUM != 0 ? 1 : 0);
	final CountDownLatch latch = new CountDownLatch(excelCount);
	final Long userId = user.getUserId();
	for(int i = 1; i <= excelCount; i++){
		bo.setPageNo(i);
		bo.setPageSize(SINGLE_EXCEPORT_EXCEL_MAX_NUM);
		final ParkRecordQryBO itemBo = new ParkRecordQryBO(bo);
		final int index = i;
		// 取一线程执行本次查询
		threadPool.execute(new Runnable(){
			@Override
			public void run() {
				Page page = service.getParkRecord(itemBo);
				List<ParkRecordQryBO> records = page.getResults();
				try {
					// 2.生成单个excel
					ExportExcelUtil.createOneExcel(fileNameWithTimestamp, index ,
							expRowsList, records, userId);
				} catch (Exception e) {
					e.printStackTrace();
				}
				latch.countDown();
			}
		});
	}
	// 3.压缩excel文件并导出
	latch.await();
	ExportExcelUtil.createZipExport(request, response, fileNameWithTimestamp, userId);
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  • 生成一个Excel存放到本地路径
/**
 * @Description: 生成一个Excel存放到本地路径
 * @param fileNameWithTimestamp
 * @param index
 * @param excelHeader
 * @param dataList
 * @param <T>
 * @param userId
 */
public static <T> void createOneExcel(final String fileNameWithTimestamp, 
                                int index,
                            	final String[] excelHeader, 
                            	final List<T> dataList, 
                            	Long userId ) {
	final String localRelativePath = "" + userId + "/"+ fileNameWithTimestamp ;
	Workbook wb = null;
	FileOutputStream fos = null;
	try {
		// 创建一个Workbook,对应一个Excel文件
		wb = writeExcel(dataList, excelHeader);
		// 生成本地Excel初始文件
		Map<String, Object> fileInfo = new HashMap<String, Object>();
		FileUtil.createFile(localRelativePath, fileNameWithTimestamp +
				"_" + index + "_.xls", fileInfo);
		fos = new FileOutputStream(fileInfo.get("realPath").toString() );
		wb.write(fos);
	} catch (FileNotFoundException e) {
		e.printStackTrace();
	} catch (IOException e) {
		e.printStackTrace();
	} catch (Exception e) {
		e.printStackTrace();
	} finally {
		try {
			if (wb != null)
			    wb.close();
			if (fos != null) 
			    fos.close();
		} catch (IOException e) {
			e.printStackTrace();
		}
	}
}
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  • 压缩打包所有Excel文件并导出
/**
 * @param request
 * @param response
 * @param fileNameWithTimestamp
 * @param userId
 */
public static void createZipExport(HttpServletRequest request, 
                                HttpServletResponse response,
                                final String fileNameWithTimestamp, 
                                Long userId) throws Exception{
	final String localRelativePath = "" + userId + "/"+ fileNameWithTimestamp;
	// 创建文件夹,先将生成的excel保存到服务器本地目录
	// excel文件路径:'/app/file/[userId]/[fileNameWithTimestamp]/[fileNameWithTimestamp_i].xlS'
	String excelFold = FileUtil.getFileRootPath() + localRelativePath;
	// zip文件所在路径:"/app/file/userId/fileNameWithTimestamp.zip"
	String zipFold = FileUtil.getFileRootPath() + userId;

	// 生成zip文件
	final String zipFileName = fileNameWithTimestamp +".zip";
	FileUtil.createZipFile(excelFold, zipFold, zipFileName);
	// 创建导出输入流
	InputStream is = null;
	try{
		is = new FileInputStream(new File(zipFold + File.separator + zipFileName));
	} catch(IOException e){
		e.printStackTrace();
	}
	BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(is);
	// ServletOutputStream out = response.getOutputStream();
	BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(response.getOutputStream());
	
	// 解决设置名称时的乱码问题
	String zipName = handleFileName(request, zipFileName);
	// 设置response参数,可以打开下载页面
	response.reset();
	response.setContentType("application/vnd.ms-excel;charset=utf-8");
	response.setHeader("Content-Disposition", "attachment;filename=" + zipName);

	byte[] buff = new byte[2048];
	int bytesRead;
	// Simple read/write loop.
	while ((bytesRead = bis.read(buff, 0, buff.length)) != -1 ) {
		bos.write(buff, 0, bytesRead);
	}
	bis.close();
	bos.close();
	// 删除用来临时保存Excel的文件夹及zip文件
	FileUtil.deleteDir(new File(zipFold));
}
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