Java大批量导出Excel数据的优化过程

团队目前在做一个用户数据看板（下面简称看板），基本覆盖用户的所有行为数据，并生成分析报表，用户行为由多个数据来源组成（餐饮、生活日用、充值消费、交通出行、通讯物流、交通出行、医疗保健、住房物业、运动健康...），

基于大量数据的组合、排序和统计。根据最新的统计报告，每天将近100W+的行为数据产生，所以这个数据基数是非常大的。

而这个数据中心，对接很多的业务团队，这些团队根据自己的需要，对某些维度进行筛选，然后直接从我们的中心上下载数据（excel）文档进行分析。所以下个几十万上百万行的数据是很常见的。

目前遇到的主要问题是，随着行为能力逐渐的完善闭环，用户数据沉淀的也越来越多了，同时业务量的也在不断扩大。

业务团队有时候会下载超量的数据来进行分析，平台上的数据下载能力就显得尤为重要了。而我们的问题是下载效率太慢，10W的数据大约要5分钟以上才能下载下来，这显然有问题了。

代码是之前团队遗留的，原先功能没开放使用，没有数据量，所以没有发现问题。以下是原来的导出模块，原程序如下，我做了基本还原。

现在如何保证数据的高效导出是我们最重要的目标，这个也是业务团队最关心的。

/** * 获取导出的Excel的文件流信息 * @param exportData * @return * @throws Exception */ private OutputStream getExportOutPutStream(List<UBehavDto> exportData) throws Exception {JSONObject object = new JSONObject();List<ExcelCell[]> excelCells = new ArrayList<>();String[] headers = new String[] { 'A字段','B字段','C字段','D','E','F','G','H','I','J','K','L','M','N','O','P','Q','R','S','T','U','V','W','X','Y','Z','AA','AB','AC','AD','AE字段','AF字段','AG字段' };ExcelCell[] headerRow = getHeaderRow(headers);excelCells.add(headerRow);String pattern = 'yyyy-MM-dd hh:mm:ss';for (UBehavDto uBehavDto:exportData) { String[] singleRow = new String[] { uBehavDto.getA(),uBehavDto.getB(),uBehavDto.getC(),uBehavDto.getD(),uBehavDto.getE(),uBehavDto.getF(), DateFormatUtils.format(uBehavDto.getAddTime(), pattern),DateFormatUtils.format(uBehavDto.getDate(), pattern), uBehavDto.getG(),uBehavDto.getH(),uBehavDto.getI(),uBehavDto.getJ(),uBehavDto.getK(),uBehavDto.getL(),uBehavDto.getM(), uBehavDto.getN(),uBehavDto.getO(),uBehavDto.getP(), uBehavDto.getQ(),uBehavDto.getR(),uBehavDto.getS(),String.valueOf(uBehavDto.getT()),uBehavDto.getMemo(),uBehavDto.getU(),uBehavDto.getV(), uBehavDto.getW(),uBehavDto.getX(), uBehavDto.getY(),uBehavDto.getZ(),uBehavDto.getAA(),uBehavDto.getAB(),uBehavDto.getAC() }; ExcelCell[] cells = new ExcelCell[singleRow.length]; ExcelCell getA=new ExcelCell();getA.setValue(uBehavDto.getA()); ExcelCell getB=new ExcelCell();getB.setValue(uBehavDto.getB()); ExcelCell getC=new ExcelCell();getC.setValue(uBehavDto.getC()); ExcelCell getD=new ExcelCell();getD.setValue(uBehavDto.getD()); ExcelCell getE=new ExcelCell();getE.setValue(uBehavDto.getE()); ExcelCell getF=new ExcelCell();getF.setValue(uBehavDto.getF()); ExcelCell getAddTime=new ExcelCell();getAddTime.setValue(DateFormatUtils.format(uBehavDto.getAddTime(), pattern)); ExcelCell getDate=new ExcelCell();getDate.setValue(DateFormatUtils.format(uBehavDto.getDate(), pattern)); ExcelCell getG=new ExcelCell();getG.setValue(uBehavDto.getG()); ExcelCell getH=new ExcelCell();getH.setValue(uBehavDto.getH()); ExcelCell getI=new ExcelCell();getI.setValue(uBehavDto.getI()); ExcelCell getJ=new ExcelCell();getJ.setValue(uBehavDto.getJ()); ExcelCell a=new ExcelCell();a.setValue(uBehavDto.getK()); ExcelCell a=new ExcelCell();a.setValue(uBehavDto.getL()); ExcelCell a=new ExcelCell();a.setValue(uBehavDto.getM()); ExcelCell a=new ExcelCell();a.setValue(uBehavDto.getN()); ExcelCell a=new ExcelCell();a.setValue(uBehavDto.getO()); ExcelCell a=new ExcelCell();a.setValue(uBehavDto.getP()); ExcelCell a=new ExcelCell();a.setValue(uBehavDto.getQ()); ExcelCell a=new ExcelCell();a.setValue(uBehavDto.getR()); ExcelCell a=new ExcelCell();a.setValue(uBehavDto.getS()); ExcelCell a=new ExcelCell();a.setValue(String.valueOf(uBehavDto.getT())); ExcelCell a=new ExcelCell();a.setValue(uBehavDto.getMemo()); ExcelCell a=new ExcelCell();a.setValue(uBehavDto.getU()); ExcelCell a=new ExcelCell();a.setValue(uBehavDto.getV()); ExcelCell a=new ExcelCell();a.setValue(uBehavDto.getW()); ExcelCell a=new ExcelCell();a.setValue(uBehavDto.getX()); ExcelCell a=new ExcelCell();a.setValue(uBehavDto.getY()); ExcelCell a=new ExcelCell();a.setValue(uBehavDto.getZ()); ExcelCell a=new ExcelCell();a.setValue(uBehavDto.getAA()); ExcelCell a=new ExcelCell();a.setValue(uBehavDto.getAB()); ExcelCell a=new ExcelCell();a.setValue(uBehavDto.getAC()); ExcelCell[] cells = { new ExcelCell(uBehavDto.getA()), new ExcelCell().setValue(uBehavDto.getB()), new ExcelCell().setValue(uBehavDto.getC()), new ExcelCell().setValue(uBehavDto.getD()), new ExcelCell().setValue(uBehavDto.getE()), new ExcelCell().setValue(uBehavDto.getF()), new ExcelCell().setValue(DateFormatUtils.format(uBehavDto.getAddTime(), pattern)), new ExcelCell().setValue(DateFormatUtils.format(uBehavDto.getDate(), pattern)), new ExcelCell().setValue(uBehavDto.getG()), new ExcelCell().setValue(uBehavDto.getH()), new ExcelCell().setValue(uBehavDto.getI()), new ExcelCell().setValue(uBehavDto.getJ()), new ExcelCell().setValue(uBehavDto.getK()), new ExcelCell().setValue(uBehavDto.getL()), new ExcelCell().setValue(uBehavDto.getM()), new ExcelCell().setValue(uBehavDto.getN()), new ExcelCell().setValue(uBehavDto.getO()), new ExcelCell().setValue(uBehavDto.getP()), new ExcelCell().setValue(uBehavDto.getQ()), new ExcelCell().setValue(uBehavDto.getR()), new ExcelCell().setValue(uBehavDto.getS()), new ExcelCell().setValue(String.valueOf(uBehavDto.getT())), new ExcelCell().setValue(uBehavDto.getMemo()), new ExcelCell().setValue(uBehavDto.getU()), new ExcelCell().setValue(uBehavDto.getV()), new ExcelCell().setValue(uBehavDto.getW()), new ExcelCell().setValue(uBehavDto.getX()), new ExcelCell().setValue(uBehavDto.getY()), new ExcelCell().setValue(uBehavDto.getZ()), new ExcelCell().setValue(uBehavDto.getAA()), new ExcelCell().setValue(uBehavDto.getAB()), new ExcelCell().setValue(uBehavDto.getAC()) }; for(int idx=0;idx<singleRow.length;idx++) {ExcelCell cell = new ExcelCell();cell.setValue(singleRow[idx]);cells[idx] = cell; } excelCells.add(cells);}object.put('行为数据', excelCells);ExcelUtils utils = new ExcelUtils();OutputStream outputStream = utils.writeExcel(object);return outputStream; }

看看标红的代码，这个生成Excel的方式是对Excel中的每一个cell进行渲染，逐行的进行数据填充，效率太慢了，根据日志分析发现：基本时间都耗费在数据生成Excel上。每生成1W左右的数据基本

消耗1分钟的时间。原来在其他业务中他只是作为简量数据导出来使用，比如几百条的数据，很快就出来了，但是遇到大量数据导出的情况，性能问题就立马现形了。

团队内讨论了一下并参考了资料，发现原来业内有很多好用强大的Excel处理组件，我们优先选用阿里的easy excel来做一下尝试。

Pom添加 easyexcel 如下：

<dependency> <groupId>com.alibaba</groupId> <artifactId>easyexcel</artifactId> <version>2.1.4</version> </dependency>

代码：dto内容（中文为配置好的表头）：

package com.xxx.xxx.modules.worklog.dto;import com.alibaba.excel.annotation.ExcelProperty;import lombok.Getter;import lombok.Setter;import java.io.Serializable;import java.util.Date;/** * <p>Description:XX表基本信息 </p> * <p>Copyright: Copyright (c) 2021 </p> * <p>Company: XX Co., Ltd. </p> * * @author brand * @date 2021-06-26 10:07:46 * <p>Update Time: </p> * <p>Updater: </p> * <p>Update Comments: </p> */@Setter@Getterpublic class WorkLogDto implements Serializable { private static final long serialVersionUID = -5523294561640180605L; @ExcelProperty('A字段') private String aClolumn; @ExcelProperty('B字段') private String BColumn; @ExcelProperty('C字段') private String cColumn; @ExcelProperty('D字段') private String dColumn; @ExcelProperty('E字段') private String eColumn; @ExcelProperty('F字段') private String fColumn; @ExcelProperty('G字段') private Date gColumn; @ExcelProperty('H字段') private Date hColumn; @ExcelProperty('I字段') private String iColumn; @ExcelProperty('J字段') private String jColumn; @ExcelProperty('K字段') private String kColumn; @ExcelProperty('L字段') private String lColumn; @ExcelProperty('M字段') private String mColumn; @ExcelProperty('N字段') private String nColumn; @ExcelProperty('O字段') private String oColumn; @ExcelProperty('P字段') private String pColumn; @ExcelProperty('Q字段') private String qColumn; @ExcelProperty('R字段') private String rColumn; @ExcelProperty('S字段') private String sColumn; @ExcelProperty('T字段') private String tColumn; @ExcelProperty('U字段') private String uColumn; @ExcelProperty('V字段') private double vColumn; @ExcelProperty('W字段') private String wColumn; @ExcelProperty('X字段') private String xClumn; @ExcelProperty('Y字段') private String yColumn; @ExcelProperty('Z字段') private String zColumn;}

生成文件流的步骤（代码很清晰了）：

/** * EasyExcel 生成文件流 * @param exportData * @return */ private byte[] getEasyExcelOutPutStream(List<WorkLogDto> exportData) {try { WriteCellStyle headWriteCellStyle = new WriteCellStyle(); WriteCellStyle contentWriteCellStyle = new WriteCellStyle(); contentWriteCellStyle.setWrapped(true); HorizontalCellStyleStrategy horizontalCellStyleStrategy = new HorizontalCellStyleStrategy(headWriteCellStyle, contentWriteCellStyle); ByteArrayOutputStream outputStream = new ByteArrayOutputStream(); EasyExcel.write(outputStream, WorkLogDto.class).sheet('行为业务数据') // Sheet名称 .registerWriteHandler(new LongestMatchColumnWidthStyleStrategy()) .registerWriteHandler(horizontalCellStyleStrategy) .doWrite(exportData); byte[] bytes = outputStream.toByteArray(); // 关闭流 outputStream.close(); return bytes;}catch (Exception ex) { log.error('输出Excel文件流失败:'+ex.getMessage()); return null;} }

完整生成Excel文件流并上传：

/** * 上传用户数据报表 * @param prmWorkLogExport * @param order * @param orderType * @return */ @Override @Async public Object uploadWorkLogData(PrmWorkLogExport prmWorkLogExport,ExportTaskDomain domain, String order, String orderType,String suid) {try { log.info(String.format('ExportWorkLog->：%s', '开始获取数据')); List<WorkLogDto> logList = getLogList(prmWorkLogExport,order,orderType); log.info(String.format('ExportWorkLog->：结束获取数据，总 %d 条数据', logList.size())); byte[] bytes = getEasyExcelOutPutStream(logList); log.info(String.format('ExportWorkLog->：%s','完成数据转excel文件流')); /* 暂时作废 Todo int max=55;int min=40; Random random = new Random(); int rd = random.nextInt(max)%(max-min+1) + min; modifyExportTask(domain.getId(),0,rd);//计算生成数据的进度 */ //开始投递文件集群服务器，并将结果反写到数据库 log.info(String.format('ExportWorkLog->：%s','开始将数据写入文件服务系统')); Dentry dentry = csService.coverUploadByByteArrayByToken(domain, bytes); //执行异步记录，以免连接池关闭 executor.execute(() -> {try { asynworkService.finishExportTask(domain.getId(),domain.getFileName(), dentry);} catch (Exception e) { log.error('更新任务状态失败:', e.getMessage());} });} catch (Exception ex) { // 1完成 0进行中 2生产错误 String updateSql = String.format(' update exporttask set statu=2 where taskid=%s;',domain.getId()); Query query = entityManager.createNativeQuery(updateSql); query.executeUpdate(); entityManager.flush(); entityManager.clear(); log.info(String.format('ExportWorkLog->：上传文件异常：%s',ex.getMessage()));}return null; }

改用阿里 easyexcel 组件后，10W+ 的数据从生成Excel文件流到上传只要8秒，原来约要8分钟 ，以下为各个步骤时间点的日志记录，可以看出时间消耗：

工具类和使用说明

参考网上整理的工具类，有些类、方法在之前的版本是ok的，新版本下被标记为过时了

package com.nd.helenlyn.common.utils;import com.alibaba.excel.EasyExcelFactory;import com.alibaba.excel.ExcelWriter;import com.alibaba.excel.context.AnalysisContext;import com.alibaba.excel.event.AnalysisEventListener;import com.alibaba.excel.metadata.BaseRowModel;import com.alibaba.excel.metadata.Sheet;import lombok.Data;import lombok.Getter;import lombok.Setter;import lombok.extern.slf4j.Slf4j;import org.springframework.util.CollectionUtils;import org.springframework.util.StringUtils;import java.io.FileInputStream;import java.io.FileNotFoundException;import java.io.FileOutputStream;import java.io.IOException;import java.io.InputStream;import java.io.OutputStream;import java.util.ArrayList;import java.util.Collections;import java.util.List;/** * @author brand * @Description: * @Copyright: Copyright (c) 2021 * @Company: XX, Inc. All Rights Reserved. * @date 2021/7/10 3:54 下午 * @Update Time: * @Updater: * @Update Comments: */@Slf4jpublic class EasyExcelUtil {private static Sheet initSheet;static { initSheet = new Sheet(1, 0); initSheet.setSheetName('sheet'); //设置自适应宽度，避免表头重叠情况 initSheet.setAutoWidth(Boolean.TRUE);}/** * 读取少于1000行数据的情况 * @param filePath 文件存放的绝对路径 * @return */public static List<Object> lessThan1000Row(String filePath){ return lessThan1000RowBySheet(filePath,null);}/** * 读小于1000行数据, 带样式 * filePath 文件存放的绝对路径 * initSheet ： * sheetNo: sheet页码，默认为1 * headLineMun: 从第几行开始读取数据，默认为0, 表示从第一行开始读取 * clazz: 返回数据List<Object> 中Object的类名 */public static List<Object> lessThan1000RowBySheet(String filePath, Sheet sheet){ if(!StringUtils.hasText(filePath)){return null; } sheet = sheet != null ? sheet : initSheet; InputStream fileStream = null; try {fileStream = new FileInputStream(filePath);return EasyExcelFactory.read(fileStream, sheet); } catch (FileNotFoundException e) {log.info('找不到文件或文件路径错误, 文件：{}', filePath); }finally {try { if(fileStream != null){fileStream.close(); }} catch (IOException e) { log.info('excel文件读取失败, 失败原因：{}', e);} } return null;}/** * 读大于1000行数据 * @param filePath 文件存放的绝对路径 * @return */public static List<Object> mareThan1000Row(String filePath){ return moreThan1000RowBySheet(filePath,null);}/** * 读大于1000行数据, 带样式 * @param filePath 文件存放的绝对路径 * @return */public static List<Object> moreThan1000RowBySheet(String filePath, Sheet sheet){ if(!StringUtils.hasText(filePath)){return null; } sheet = sheet != null ? sheet : initSheet; InputStream fileStream = null; try {fileStream = new FileInputStream(filePath);ExcelListener excelListener = new ExcelListener();EasyExcelFactory.readBySax(fileStream, sheet, excelListener);return excelListener.getDatas(); } catch (FileNotFoundException e) {log.error('找不到文件或文件路径错误, 文件：{}', filePath); }finally {try { if(fileStream != null){fileStream.close(); }} catch (IOException e) { log.error('excel文件读取失败, 失败原因：{}', e);} } return null;}/** * 生成excle * @param filePath 绝对路径, 如：/home/{user}/Downloads/123.xlsx * @param data 数据源 * @param head 表头 */public static void writeBySimple(String filePath, List<List<Object>> data, List<String> head){ writeSimpleBySheet(filePath,data,head,null);}/** * 生成excle * @param filePath 绝对路径, 如：/home/{user}/Downloads/123.xlsx * @param data 数据源 * @param sheet excle页面样式 * @param head 表头 */public static void writeSimpleBySheet(String filePath, List<List<Object>> data, List<String> head, Sheet sheet){ sheet = (sheet != null) ? sheet : initSheet; if(head != null){List<List<String>> list = new ArrayList<>();head.forEach(h -> list.add(Collections.singletonList(h)));sheet.setHead(list); } OutputStream outputStream = null; ExcelWriter writer = null; try {outputStream = new FileOutputStream(filePath);writer = EasyExcelFactory.getWriter(outputStream);writer.write1(data,sheet); } catch (FileNotFoundException e) {log.error('找不到文件或文件路径错误, 文件：{}', filePath); }finally {try { if(writer != null){writer.finish(); } if(outputStream != null){outputStream.close(); }} catch (IOException e) { log.error('excel文件导出失败, 失败原因：{}', e);} }}/** * 生成excle * @param filePath 文件存放的绝对路径, 如：/home/{user}/Downloads/123.xlsx * @param data 数据源 */public static void writeWithTemplate(String filePath, List<? extends BaseRowModel> data){ writeWithTemplateAndSheet(filePath,data,null);}/** * 生成excle * @param filePath 文件存放的绝对路径, 如：/home/user/Downloads/123.xlsx * @param data 数据源 * @param sheet excle页面样式 */public static void writeWithTemplateAndSheet(String filePath, List<? extends BaseRowModel> data, Sheet sheet){ if(CollectionUtils.isEmpty(data)){return; } sheet = (sheet != null) ? sheet : initSheet; sheet.setClazz(data.get(0).getClass()); OutputStream outputStream = null; ExcelWriter writer = null; try {outputStream = new FileOutputStream(filePath);writer = EasyExcelFactory.getWriter(outputStream);writer.write(data,sheet); } catch (FileNotFoundException e) {log.error('找不到文件或文件路径错误, 文件：{}', filePath); }finally {try { if(writer != null){writer.finish(); } if(outputStream != null){outputStream.close(); }} catch (IOException e) { log.error('excel文件导出失败, 失败原因：{}', e);} }}/** * 生成多Sheet的excle * @param filePath 绝对路径, 如：/home/{user}/Downloads/123.xlsx * @param multipleSheelPropetys */public static void writeWithMultipleSheel(String filePath,List<MultipleSheelPropety> multipleSheelPropetys){ if(CollectionUtils.isEmpty(multipleSheelPropetys)){return; } OutputStream outputStream = null; ExcelWriter writer = null; try {outputStream = new FileOutputStream(filePath);writer = EasyExcelFactory.getWriter(outputStream);for (MultipleSheelPropety multipleSheelPropety : multipleSheelPropetys) { Sheet sheet = multipleSheelPropety.getSheet() != null ? multipleSheelPropety.getSheet() : initSheet; if(!CollectionUtils.isEmpty(multipleSheelPropety.getData())){sheet.setClazz(multipleSheelPropety.getData().get(0).getClass()); } writer.write(multipleSheelPropety.getData(), sheet);} } catch (FileNotFoundException e) {log.error('找不到文件或文件路径错误, 文件：{}', filePath); }finally {try { if(writer != null){writer.finish(); } if(outputStream != null){outputStream.close(); }} catch (IOException e) { log.error('excel文件导出失败, 失败原因：{}', e);} }}/*********************以下为内部类，可以提取到独立类中******************************/@Datapublic static class MultipleSheelPropety{ private List<? extends BaseRowModel> data; private Sheet sheet;}/** * 解析监听器， * 每解析一行会回调invoke()方法。 * 整个excel解析结束会执行doAfterAllAnalysed()方法 * * @author: chenmingjian * @date: 19-4-3 14:11 */@Getter@Setterpublic static class ExcelListener extends AnalysisEventListener { private List<Object> datas = new ArrayList<>(); /** * 逐行解析 * object : 当前行的数据 */ @Override public void invoke(Object object, AnalysisContext context) {//当前行// context.getCurrentRowNum()if (object != null) { datas.add(object);} } /** * 解析完所有数据后会调用该方法 */ @Override public void doAfterAllAnalysed(AnalysisContext context) {//解析结束销毁不用的资源 }}}参考资料

语雀例子文档：https://www.yuque.com/easyexcel/doc/easyexceleasyexcel GitHub地址：https://github.com/alibaba/easyexcel

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