寇秀娟 发表于 2025-8-4 09:41:07

SpringBoot系列之集成EasyExcel实现百万级别的数据导入导出实践

Spring Boot 系列:集成 EasyExcel 实现百万级数据导入导出实战


[*]SpringBoot与微服务实践系列博客
本文基于开源项目 springboot-easyexcel-batch 进行解析与扩展,手把手教你如何在 Spring Boot 2.2.1 中集成 Alibaba EasyExcel,轻松实现 百万级数据的导入与导出。
目录


[*]项目结构概览
[*]核心依赖
[*]百万级导出实战
[*]百万级导入实战
[*]性能优化技巧
[*]常见问题 & 解决方案
[*]总结
项目结构概览

springboot-easyexcel-batch
├── src/main/java/com/example/easyexcel
│   ├── controller/      # 导入导出接口
│   ├── listener/      # 导入监听器
│   ├── model/         # 实体类
│   ├── service/         # 业务逻辑
│   └── Application.java # 启动类
└── src/main/resources
    ├── application.yml# 线程池配置
    └── templates/       # 前端demo核心依赖

<parent>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    spring-boot-starter-parent</artifactId>
    <version>2.2.1.RELEASE</version>
</parent>


<dependency>
    <groupId>com.alibaba</groupId>
    easyexcel</artifactId>
    <version>2.2.11</version>
</dependency>百万级导出实战

1️⃣ 场景

需求数据量策略导出用户表100万+分Sheet + 分批查询 + 边查边写2️⃣ 核心代码

package com.example.easyexcel.service;

import com.alibaba.excel.EasyExcel;
import com.alibaba.excel.ExcelWriter;
import com.alibaba.excel.write.metadata.WriteSheet;
import com.example.easyexcel.model.User;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.scheduling.concurrent.ThreadPoolTaskExecutor;
import org.springframework.stereotype.Service;

import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import java.io.IOException;
import java.io.OutputStream;
import java.net.URLEncoder;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.concurrent.CompletableFuture;

@Service
@Slf4j
public class ExcelExportService {

    private final ThreadPoolTaskExecutor excelExecutor;
    private final UserService userService;

    // 每个Sheet的数据量
    private static final int DATA_PER_SHEET = 100000;

    // 每次查询的数据量
    private static final int QUERY_BATCH_SIZE = 10000;

    public ExcelExportService(ThreadPoolTaskExecutor excelExecutor, UserService userService) {
      this.excelExecutor = excelExecutor;
      this.userService = userService;
    }

    /**
   * 导出百万级用户数据(优化内存版本)
   */
    public void exportMillionUsers(HttpServletResponse response, long totalCount) throws IOException {
      // 设置响应头
      response.setContentType("application/vnd.openxmlformats-officedocument.spreadsheetml.sheet");
      response.setCharacterEncoding("utf-8");
      String fileName = URLEncoder.encode("百万用户数据", "UTF-8").replaceAll("\\+", "%20");
      response.setHeader("Content-disposition", "attachment;filename*=utf-8''" + fileName + ".xlsx");
      response.setHeader("Cache-Control", "no-store, no-cache, must-revalidate");
      response.setHeader("Pragma", "no-cache");
      response.setDateHeader("Expires", 0);

      // 计算总Sheet数
      int sheetCount = (int) (totalCount / DATA_PER_SHEET + (totalCount % DATA_PER_SHEET > 0 ? 1 : 0));
      log.info("需要生成的Sheet总数:{}", sheetCount);

      try (OutputStream os = response.getOutputStream()) {
            // 创建ExcelWriter,直接写入响应输出流
            ExcelWriter excelWriter = EasyExcel.write(os, User.class).build();

            // 用于保证Sheet写入顺序的前一个Future
            CompletableFuture<Void> previousFuture = CompletableFuture.completedFuture(null);

            for (int sheetNo = 0; sheetNo < sheetCount; sheetNo++) {
                final int currentSheetNo = sheetNo;
                long start = currentSheetNo * (long) DATA_PER_SHEET;
                long end = Math.min((currentSheetNo + 1) * (long) DATA_PER_SHEET, totalCount);

                // 每个Sheet的处理依赖于前一个Sheet完成,保证顺序
                previousFuture = previousFuture.thenRunAsync(() -> {
                  try {
                        log.info("开始处理Sheet {} 的数据({} - {})", currentSheetNo, start, end);
                        writeSheetData(excelWriter, currentSheetNo, start, end);
                        log.info("完成处理Sheet {} 的数据", currentSheetNo);
                  } catch (Exception e) {
                        log.error("处理Sheet {} 数据失败", currentSheetNo, e);
                        throw new RuntimeException("处理Sheet " + currentSheetNo + " 数据失败", e);
                  }
                }, excelExecutor);
            }

            // 等待所有Sheet处理完成
            previousFuture.join();

            // 完成写入
            excelWriter.finish();
            log.info("所有Sheet写入完成");

      } catch (Exception e) {
            log.error("Excel导出失败", e);
            throw e;
      }
    }

    /**
   * 写入单个Sheet的数据
   */
    private void writeSheetData(ExcelWriter excelWriter, int sheetNo, long start, long end) {
      String sheetName = "用户数据" + (sheetNo + 1);
      WriteSheet writeSheet = EasyExcel.writerSheet(sheetNo, sheetName).build();

      long totalToQuery = end - start;
      int totalWritten = 0;

      // 分批查询并写入,每批查询后立即写入,不缓存大量数据
      for (long i = 0; i < totalToQuery; i += QUERY_BATCH_SIZE) {
            long currentStart = start + i;
            long currentEnd = Math.min(start + i + QUERY_BATCH_SIZE, end);

            // 调用UserService查询数据
            List<User> batchData = userService.findUsersByRange(currentStart, currentEnd);

            if (batchData == null || batchData.isEmpty()) {
                log.info("{} - {} 范围没有数据", currentStart, currentEnd);
                break; // 没有更多数据,提前退出
            }

            // 直接写入这一批数据
            excelWriter.write(batchData, writeSheet);
            totalWritten += batchData.size();

            log.info("Sheet {} 已写入 {} - {} 范围的数据,累计 {} 条",
                  sheetName, currentStart, currentEnd, totalWritten);

            // 清除引用,帮助GC
            batchData = new ArrayList<>();
      }

      log.info("Sheet {} 写入完成,共 {} 条数据", sheetName, totalWritten);
    }
}3️⃣ 效果

指标优化前优化后内存峰值1.2GB100MB耗时45s18s百万级导入实战

1️⃣ 场景

需求数据量策略导入用户表100万+分Sheet + 监听器 + 批量插入2️⃣ 监听器和Service(核心)

package com.example.easyexcel.listener;

import com.alibaba.excel.context.AnalysisContext;
import com.alibaba.excel.event.AnalysisEventListener;
import com.example.easyexcel.model.User;
import com.example.easyexcel.service.UserService;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.concurrent.atomic.AtomicLong;

/**
* 用户数据导入监听器(独立类实现)
*/
@Slf4j
public class UserImportListener extends AnalysisEventListener<User> {

    // 批量保存阈值(可根据内存调整)
    private static final int BATCH_SIZE = 5000;
   
    // 临时存储批次数据
    private final List<User> batchList = new ArrayList<>(BATCH_SIZE);
   
    // 导入结果统计
    private final AtomicLong successCount = new AtomicLong(0);
    private final AtomicLong failCount = new AtomicLong(0);
   
    // 业务服务(通过构造器注入)
    private final UserService userService;

    public UserImportListener(UserService userService) {
      this.userService = userService;
    }

    /**
   * 每读取一行数据触发
   */
    @Override
    public void invoke(User user, AnalysisContext context) {
      // 数据验证
      if (validateUser(user)) {
            batchList.add(user);
            successCount.incrementAndGet();
            
            // 达到批次大小则保存
            if (batchList.size() >= BATCH_SIZE) {
                saveBatchData();
                // 清空列表释放内存
                batchList.clear();
            }
      } else {
            failCount.incrementAndGet();
            log.warn("数据验证失败: {}", user);
      }
    }

    /**
   * 所有数据读取完成后触发
   */
    @Override
    public void doAfterAllAnalysed(AnalysisContext context) {
      // 处理剩余数据
      if (!batchList.isEmpty()) {
            saveBatchData();
            batchList.clear();
      }
      log.info("当前Sheet导入结束,成功: {}, 失败: {}", successCount.get(), failCount.get());
    }

    /**
   * 批量保存数据
   */
    private void saveBatchData() {
      try {
            // 调用业务层批量保存(带事务)
            userService.batchSaveUsers(batchList);
            log.debug("批量保存成功,数量: {}", batchList.size());
      } catch (Exception e) {
            log.error("批量保存失败,数量: {}", batchList.size(), e);
            // 失败处理:可记录失败数据到文件或数据库
            handleSaveFailure(batchList);
      }
    }

    /**
   * 数据验证逻辑
   */
    private boolean validateUser(User user) {
      // 基础字段验证(根据实际业务调整)
      if (user == null) return false;
      if (user.getId() == null) return false;
      if (user.getName() == null || user.getName().trim().isEmpty()) return false;
      return true;
    }

    /**
   * 处理保存失败的数据
   */
    private void handleSaveFailure(List<User> failedData) {
      // 实现失败数据的处理逻辑(例如写入失败日志表)
      // userService.saveFailedData(failedData);
    }

    // Getter方法用于统计结果
    public long getSuccessCount() {
      return successCount.get();
    }

    public long getFailCount() {
      return failCount.get();
    }
}导入Service类
package com.example.easyexcel.service;

import com.alibaba.excel.EasyExcel;
import com.alibaba.excel.support.ExcelTypeEnum;
import com.example.easyexcel.listener.SheetCountListener;
import com.example.easyexcel.listener.UserImportListener;
import com.example.easyexcel.model.User;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.scheduling.concurrent.ThreadPoolTaskExecutor;
import org.springframework.stereotype.Service;
import org.springframework.web.multipart.MultipartFile;

import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.concurrent.CompletableFuture;
import java.util.concurrent.atomic.AtomicLong;


/**
* 百万级Excel数据导入服务
*/
@Service
@Slf4j
public class ExcelImportService {

    private final ThreadPoolTaskExecutor excelExecutor;
    private final UserService userService;

    public ExcelImportService(ThreadPoolTaskExecutor excelExecutor, UserService userService) {
      this.excelExecutor = excelExecutor;
      this.userService = userService;

    }

    /**
   * 多线程导入百万级用户数据(每个Sheet一个线程)
   */
    public void importMillionUsers(MultipartFile file) throws IOException {
      // 1. 保存成临时文件,避免多线程共用 InputStream
      java.io.File tmpFile = java.io.File.createTempFile("excel_", ".xlsx");
      file.transferTo(tmpFile);          // Spring 提供的零拷贝
      tmpFile.deleteOnExit();            // JVM 退出时自动清理

      ExcelTypeEnum excelType = getExcelType(file.getOriginalFilename());

      // 2. 拿 sheet 数量
      int sheetCount;
      try (InputStream in = new java.io.FileInputStream(tmpFile)) {
            sheetCount = getSheetCount(in);
      }
      log.info("开始导入,总 Sheet 数: {}", sheetCount);

      // 3. 并发读,每个 Sheet 独立 FileInputStream
      AtomicLong totalSuccess = new AtomicLong(0);
      AtomicLong totalFail    = new AtomicLong(0);

      List<CompletableFuture<Void>> futures = new ArrayList<>(sheetCount);
      for (int sheetNo = 0; sheetNo < sheetCount; sheetNo++) {
            final int idx = sheetNo;
            futures.add(CompletableFuture.runAsync(() -> {
                try (InputStream in = new java.io.FileInputStream(tmpFile)) {
                  UserImportListener listener = new UserImportListener(userService);
                  EasyExcel.read(in, User.class, listener)
                            .excelType(excelType)
                            .sheet(idx)
                            .doRead();

                  totalSuccess.addAndGet(listener.getSuccessCount());
                  totalFail.addAndGet(listener.getFailCount());
                  log.info("Sheet {} 完成,成功: {}, 失败: {}", idx, listener.getSuccessCount(), listener.getFailCount());
                } catch (IOException e) {
                  throw new RuntimeException("Sheet " + idx + " 读取失败", e);
                }
            }, excelExecutor));
      }

      CompletableFuture.allOf(futures.toArray(new CompletableFuture)).join();
      log.info("全部导入完成,总成功: {},总失败: {}", totalSuccess.get(), totalFail.get());
    }

    /**
   * 获取Excel中的Sheet数量
   */
    private int getSheetCount(InputStream inputStream) {
      SheetCountListener countListener = new SheetCountListener();
      EasyExcel.read(inputStream)
                .registerReadListener(countListener)
                .doReadAll();
      return countListener.getSheetCount();
    }

    /**
   * 获取Excel文件类型
   *
   */
    public ExcelTypeEnum getExcelType(String fileName) {
      if (fileName == null) return null;
      if (fileName.toLowerCase().endsWith(".xlsx")) {
            return ExcelTypeEnum.XLSX;
      } else if (fileName.toLowerCase().endsWith(".xls")) {
            return ExcelTypeEnum.XLS;
      }
      return null;
    }


}3️⃣ Controller

@PostMapping("/import")
@ApiOperation("导入用户数据")
public ResponseEntity<String> importUsers(@RequestParam("file") MultipartFile file) {
    try {
      if (file.isEmpty()) {
            return ResponseEntity.badRequest().body("请选择要导入的文件");
      }

      String fileName = file.getOriginalFilename();
      ExcelTypeEnum excelType = importService.getExcelType(fileName);
      if (excelType == null) {
            return ResponseEntity.badRequest().body("不支持的文件类型,文件名:" +fileName);
      }

      importService.importMillionUsers(file);
      return ResponseEntity.ok("文件导入成功,正在后台处理数据");
    } catch (Exception e) {
      log.error("导入用户数据失败", e);
      return ResponseEntity.status(HttpStatus.INTERNAL_SERVER_ERROR)
                .body("导入失败:" + e.getMessage());
    }
}性能优化技巧

技巧说明分批查询避免一次性加载全表分批写入每5k条批量插入临时文件并发读时先 MultipartFile.transferTo(tmp)线程池配置专用线程池,隔离业务线程# application.yml
spring:
task:
    execution:
      pool:
      core-size: 10
      max-size: 30
      queue-capacity: 1000常见问题 & 解决方案

问题解决方案Can not create temporary file!并发读时先保存临时文件,再独立流读取Stream Closed每个任务独立 InputStreamOutOfMemoryError分批处理 + 及时 clear()总结


✅ Spring Boot + EasyExcel 在 零侵入 的情况下即可完成百万级数据的导入导出。
✅ 通过 分批、并发、顺序写 等技巧,内存占用降低 90% 以上。

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