百万级数据量导出EXCEL解决方案分析
1. 问题概述
在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, 润乾报表的类excel模型,支持excel文件数据无失真的导入导出, 然而,当数据量较大的情况下,就会遇到一些问题：
1. 2003Excel本身的支持最多65535行数据
2. 在这种大数据量的报表生成和导出中,要占用大量的内存,甚至内存溢出
难点:1.数据量大,报表在运算成ireport对象时每个sheet页内存不释放,可能内存溢出.
2.即使能够运算完ireport对象再导出Excel的过程中内存不释放,可能内存溢出.
2 . 案例
上海期货交易所
上海唯智信息
3. 解决方案
一. 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
二. 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，我们要改变一种方式：
1. 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，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
2. 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
3. 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。
4. 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
4. 程序部分
1.JSP里导出的链接格式：<a href=“<%=request.getContextPath()%>/exportToExcel.jsp?report=分页标签.raq&path=reportFiles\¶m=arg1=123,234;arg2=2″>导出Excel</a>
也可用javascript的方式
2.导出EXCEL中对于取最大行数,可以在报表里多定义一个数据集专门取最大行数，在后台通过API方式解析,保证通用性避免代码中出现SQL,复杂SQL,存储过程等,如图：
jsp具体代码：
<%@ page contentType=”text/html;charset=GBK“%>
<%@ page import=”com.runqian.report4.model.*”%>
<%@ page import=”com.runqian.report4.usermodel.*“%>
<%@ page import=”com.runqian.report4.view.excel.*”%>
<%@ page import=”com.runqian.report4.util.*”%>
<%@ page import=”java.util.ArrayList“%>
<%@ page import=”java.io.*”%>
<%@ page import=”java.sql.*“/>
<html>
<head>
<title>导出EXCEL</title>
</head>
<body>
<%
request.setCharacterEncoding(“GBK“);
String root = getServletContext().getRealPath(“/”);
String path = request.getParameter(“path“); //相对路径
String report = request.getParameter(“report“); //报表名
String param = request.getParameter(“param“); //报表参数
String filePath = root + path + report;
ReportDefine rd2 = (ReportDefine) ReportUtils.read(filePath);//读取报表
Context context = new Context();
// 获得报表定义中的数据集集合
DataSetMetaData dsmd = rd2.getDataSetMetaData();
// 取到需要修改的数据集对象
//SQL检索类型:SQLDataSetConfig
//复杂SQL类型:CSQLDataSetConfig
//存储过程类型:ProcDataSetConfig
SQLDataSetConfig dsc = (SQLDataSetConfig) dsmd.getDataSetConfig(0);
String sql = dsc.getSQL();
//连接数据库，查询查询有多少条记录
Connection conn = context.getConnectionFactory(“zHouHuiHui“)
.getConnection();
ResultSet rs = null;
Statement stmt = conn.createStatement();
rs = stmt.executeQuery(sql);
int num = 0;
try {
if (rs.next()) {
num = rs.getInt(1);
System.out.println(“条数：” + num);
}
} catch (SQLException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
if (rs != null)
rs.close();
if (stmt != null)
stmt.close();
}
int rowCount = 65536;//每页最大行数
int pageCount = 0;
if (num % rowCount == 0) {
pageCount = num / rowCount;
} else {
pageCount = num / rowCount + 1;
}
System.out.println(“总共多少页 ：” + pageCount);
try {
for (int k = 0; k < pageCount; k++) {
//读取报表模板
context = new Context();
ReportDefine rd = (ReportDefine) ReportUtils.read(filePath);
//运算报表
//创建要导出的excel报表
ExcelReport excel = new ExcelReport();
//计算前，设置参数
ParamMetaData pmd = rd.getParamMetaData();
if (param != null && param.trim().length() != 0
&& pmd != null) {
String[] para = param.split(“;”);
String[] pa = null;
String paramName = “”; //参数名
String paramValue = “null”; //参数值
for (int i = 0; i < para.length; i++) {
out.println(para[i]);
pa = para[i].split(“=”);
paramName = pa[0];
if (pa.length == 1) {
paramValue = “”;
context.setParamValue(paramName, paramValue);
} else {
if (pa[1].indexOf(“,”) == -1) {
paramValue = pa[1];
context
.setParamValue(paramName,
paramValue);
} else {
ArrayList objArrayList = new ArrayList();
String[] b = pa[1].split(“,”);
for (int j = 0; j < b.length; j++) {
objArrayList.add(b[j]);
}
context.setParamValue(paramName,
objArrayList);
}
}
}
}
context.setParamValue(“startRow“, 30000 * k);
context.setParamValue(“endRow“, 30000 * (k + 1));
System.out.println(context.getParamValue(“startRow”));
System.out.println(context.getParamValue(“endRow”));
Engine enging = new Engine(rd, context);
IReport iReport = enging.calc();
System.out.println(“[ToExcelServlet] – 运算报表结束！”);
PrintSetup ps = iReport.getPrintSetup(); //取打印配置
ps.setPagerStyle(PrintSetup.PAGER_ROW); //设置报表分页方式为按数据行数分页
ps.setPaper((short) 0); //设置纸张类型
ps.setPaperWidth(1000);
ps.setRowNumPerPage(65535); //设置按数据行数分页时每页的数据行数
iReport.setPrintSetup(ps); //设置打印配置*/
PageBuilder pb = new PageBuilder(iReport); //根据iReport中的PrintSetup里的信息进行分页
IReport[] ireports = pb.getAllPages(); //获得分页后的所有页集合
for (int i = 0; i < ireports.length; i++) {
excel.export(ireports[i]);
}
excel.saveTo(“d://test//test” + k + “.xls”);
}
//将1个文件压缩成RAR格式
ExcelOutPut objRARFile = new ExcelOutPut();
int arg = objRARFile.RARFile(“d://test”, “d://test”, “”);
OutputStream objOutputStream = response.getOutputStream();
response.setContentType(“application/octet-stream“);
String httpHeader = “attachment;filename=report1.rar“;
response.addHeader(“Content-Disposition”, httpHeader);
FileInputStream infile = null;// 读取文件用
//生成对象用infile，准备读取文件
infile = new FileInputStream(“D://test.rar“);
byte[] buffer = new byte[500];
int count = 0;
count = infile.read(buffer);
while (count > 0) {
objOutputStream.write(buffer, 0, count);
count = infile.read(buffer);
}
//ServletOutputStream sos = response.getOutputStream();
objOutputStream.close();
infile.close();
//以下两句必须要加，否则会报响应的输出流已经被占用
out.clear();
out = pageContext.pushBody();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
} catch (Throwable e) {
e.printStackTrace();
}
%>
</body>
</html>
3.将文件压缩成RAR格式,ExcelOutPut.java,具体代码：
package com.runqian.report4.usermodel;
import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
public class ExcelOutPut {
/*
*
* cmd 下调试成功的命令
*
* 压缩：Rar a c:\test.rar c:\3Out_20050107.MDB
*
* 解压：UnRar x * c:\test.rar d:\
*
*/
private static String rarCmd = “C://Program Files//WinRAR//Rar.exe a “;
private static String unrarCmd = “C://Program Files//WinRAR//UnRar x “;
private static int count = 0;
/**
*
* 将1个文件压缩成RAR格式
*
* rarName 压缩后的压缩文件名(不包含后缀)
*
* fileName 需要压缩的文件名(必须包含路径)
*
* destDir 压缩后的压缩文件存放路径
* return 0 表示压缩完成
*
* 1 表示由于一些原因失败
*
*
* @throws IOException
*
* @throws InterruptedException
*
*/
public static int RARFile(String rarName, String fileName, String destDir) {
rarCmd += destDir + rarName + “.rar ” + fileName;
String readStr = “”;
try {
System.out.println(“正在压缩文件…” + rarName + “.rar “);
String s;
Process p = Runtime.getRuntime().exec(rarCmd);
BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(
new InputStreamReader(p.getInputStream()));
while ((s = bufferedReader.readLine()) != null)
System.out.println(s);
try {
p.waitFor();
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
System.out.println(rarCmd);
System.out.println(“finished rar the file: ” + fileName);
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
return 1;
}
return 0;
}
public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub
// ExcelOutPut objRARFile = new ExcelOutPut();
// objRARFile.RARFile(“d://test”, “d://test”, “”);
int count = 199999; // 记录数
count = count / 30000 + 1;
System.out.println(count);
}
}
5. 总结
1. 该问题本身并不是润乾报表运算或者生成时有内存溢出BUG,而是WEB容器本身的问题和JVM本身的机制问题
2. 经过外部API改造，可以使用方法对问题进行规避
3. 该案例具有一定的通用性，完全可以做成一个独立的大报表导出的功能，将大数据量的报表分段运算成多个EXCEL，PDF或者WORD，通过外部程序进行压缩处理，响应给用户压缩包
4. 该需求本身合理性值得斟酌，但存在就是合理，也需要客户的配合，让步最终导致了该问题的解决