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SAX事件驱动方式解析大数据量Excel文件(亲测3万行Excel数据无压力读取)

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SAX事件驱动方式解析大数据量Excel文件(亲测3万行Excel数据无压力读取)

SAX事件驱动方式解析Excel文件

最近在做项目功能时,发现传统Apache POI提供的API去解析大量数据Excel文件时,很容易抛出内存溢出的异常,导致Excel数据很难读到内存上去。因此在网上找了很多资料,最后找到了SAX事件驱动方式解析Excel文件,完美解决了大数据量读取问题,在这里简单做下整理分享给大家!

1、两种解析方式

Apache POI读取Excel文件有两种模式,分别是用户模式和SAX事件驱动模式。两种方式并没有好坏之分只是适合的应用场景不同。

1、用户模式:提供了丰富的API接口,例如Workbook、Sheet、Row、Cell可以很容易的解析Excel,也是实际开发中使用比较多的一种方式。

Workbook wb = new XSSFWorkbook(inputStream); // 解析 .xlsx
Workbook wb = new HSSFWorkbook(inputStream); // 解析 .xls

Sheet sheet = wb.getSheetAt(index); // 获取sheet
Row row = sheet.getRow(index); // 获取行
Cell cell = row.getCell(index); // 获取单元格

但是这种模式会把文件上所有内容都加载到内存中,对内存消耗很大!当遇到很大的 sheet 时(比如十几万条),很容易抛出 OOM 等异常,导致文件解析失败。分批或逐行处理虽然也可以解决,但是有一定的局限性,不好灵活处理数据。


2、SAX事件驱动模式:SAX全称Simple API for XML,既是一种接口,也是一种软件包。它是一种XML解析的替代方法。将Excel转为xml然后使用SAXParser解析器解析xml文件得到Excel数据(SAX不同于DOM解析,它逐行扫描文档,一边扫描一边解析。由于应用程序只是在读取数据时检查数据,因此不需要将数据存储在内存中,这对于大型文档的解析是个巨大优势),可以有效解决内存溢出,适合大文件处理,这也是POI官方推荐解决内存溢出的方式!

坐标依赖获取地址



    org.apache.poi
    poi-ooxml
    4.1.2

2、快速入门SAX事件驱动解析方式

为了操作数据更快、消耗内存更小、更方便提取单元格数据,我们最终选择把Excel数据以行列坐标(key)-值(value) 的形式保存到一个LinkedHashMap中。

首先要导入这个类SheetHandler.java,这个类可放在工具类包路径上,这个类重写startElement()、endElement()、characters()方法,把数据封装到LinkedHashMap中也是通过这几个方法实现!

SheetHandler.java

public class SheetHandler extends DefaultHandler {
    private SharedStringsTable sst;
    private String lastContents;
    private boolean nextIsString;
    private String cellPosition;
    private LinkedHashMap rowContents = new LinkedHashMap();

    public LinkedHashMap getRowContents() {
        return rowContents;
    }

    public void setRowContents(LinkedHashMap rowContents) {
        this.rowContents = rowContents;
    }

    public SheetHandler(SharedStringsTable sst) {
        this.sst = sst;
    }

    public void startElement(String uri, String localName, String name, Attributes attributes) throws SAXException {
        if (name.equals("c")) {
            cellPosition = attributes.getValue("r");
            String cellType = attributes.getValue("t");
            if (cellType != null && cellType.equals("s")) {
                nextIsString = true;
            } else {
                nextIsString = false;
            }
        }
        // 清楚缓存内容
        lastContents = "";
    }

    public void endElement(String uri, String localName, String name)
            throws SAXException {
        if (nextIsString) {
            int idx = Integer.parseInt(lastContents);
            lastContents = new XSSFRichTextString(sst.getEntryAt(idx)).toString();
            nextIsString = false;
        }
        if (name.equals("v")) {
            // 数据读取结束后,将单元格坐标,内容存入map中
            if (!(cellPosition.length() == 2) || (cellPosition.length() == 2 && !"1".equals(cellPosition.substring(1)))) { //不保存第一行数据
                rowContents.put(cellPosition, lastContents);
            }
        }
    }

    public void characters(char[] ch, int start, int length) throws SAXException {
        lastContents += new String(ch, start, length);
    }
}

在main方法中编写测试代码,测试Excel数据读取

public class SAXTest {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        String filePath = "C:\Users\laizhenghua\Desktop\test.xlsx";
        InputStream sheet = null;
        OPCPackage pkg = null;
        SheetHandler sheetHandler = null;
        try {
            pkg = OPCPackage.open(filePath); // 可以指定一个文件路径/File类/输入流等
            XSSFReader reader = new XSSFReader(pkg);
            SharedStringsTable table = reader.getSharedStringsTable(); // 共享字符串表
            sheetHandler = new SheetHandler(table);
            XMLReader parser = XMLReaderFactory.createXMLReader("com.sun.org.apache.xerces.internal.parsers.SAX Parser");
            parser.setContentHandler(sheetHandler);
            sheet = reader.getSheet("rId1"); // rId1是sheet1 rId2是sheet2 以此类推
            InputSource sheetSource = new InputSource(sheet);
            parser.parse(sheetSource); // 解析excel的每条记录 在这个过程中startElement() characters() endElement() 这三个函数会依次执行
            LinkedHashMap rowContents = sheetHandler.getRowContents();
            System.out.println(rowContents);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if (sheet != null) {
                sheet.close();
            }
            if (pkg != null) {
                pkg.close();
            }
        }
    }
}

执行结果如下

3、工具类封装

通过以上方法,我们已经可以把数据读到内存里,要对数据进行计算还是保存到数据库,其实已经很简单了~

为了代码方便复用与定制化,把解析Excel数据代码封装成一个工具类ExcelUtil.java ,相当于要想在项目使用这种方式读取Excel数据,就要引入这两个封装好的工具类。

SheetHandler.java

ExcelUtil.java

public class ExcelUtil {
    private static LinkedHashMap rowContents = new LinkedHashMap();
    private static SheetHandler sheetHandler;

    public LinkedHashMap getRowContents() {
        return rowContents;
    }

    public static void setRowContents(LinkedHashMap rc) {
        rowContents = rc;
    }

    public SheetHandler getSheetHandler() {
        return sheetHandler;
    }

    public static void setSheetHandler(SheetHandler sh) {
        sheetHandler = sh;
    }

    public static List> processSheetByRId(InputStream in, Integer count) throws Exception {
        OPCPackage pkg = null;
        InputStream sheet = null;
        List> results = new ArrayList>();
        try {
            pkg = OPCPackage.open(in);
            XSSFReader r = new XSSFReader(pkg);
            SharedStringsTable sst = r.getSharedStringsTable();

            for (int i = 0; i < count; i++) {
                sheet = r.getSheet("rId" + (i + 1));
                InputSource sheetSource = new InputSource(sheet);
                XMLReader parser = fetchSheetParser(sst);
                parser.parse(sheetSource);
                results.add(sheetHandler.getRowContents());
            }
            return results;
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            throw e;
        } finally {
            if (pkg != null) {
                pkg.close();
            }
            if (sheet != null) {
                sheet.close();
            }
        }
    }

    // 处理一个sheet
    public static void processOneSheet(String filename) throws Exception {
        InputStream sheet2 = null;
        OPCPackage pkg = null;
        try {
            pkg = OPCPackage.open(filename);
            XSSFReader r = new XSSFReader(pkg);
            SharedStringsTable sst = r.getSharedStringsTable();
            XMLReader parser = fetchSheetParser(sst);
            sheet2 = r.getSheet("rId1");
            InputSource sheetSource = new InputSource(sheet2);
            parser.parse(sheetSource);
            setRowContents(sheetHandler.getRowContents());
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            throw e;
        } finally {
            if (pkg != null) {
                pkg.close();
            }
            if (sheet2 != null) {
                sheet2.close();
            }
        }
    }

    // 处理多个sheet
    public static void processAllSheets(String filename) throws Exception {
        OPCPackage pkg = null;
        InputStream sheet = null;
        try {
            pkg = OPCPackage.open(filename);
            XSSFReader r = new XSSFReader(pkg);
            SharedStringsTable sst = r.getSharedStringsTable();
            XMLReader parser = fetchSheetParser(sst);
            Iterator sheets = r.getSheetsData();
            while (sheets.hasNext()) {
                System.out.println("Processing new sheet:n");
                sheet = sheets.next();
                InputSource sheetSource = new InputSource(sheet);
                parser.parse(sheetSource);
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            throw e;
        } finally {
            if (pkg != null) {
                pkg.close();
            }
            if (sheet != null) {
                sheet.close();
            }
        }
    }

    public static XMLReader fetchSheetParser(SharedStringsTable sst) throws SAXException {
        XMLReader parser = XMLReaderFactory.createXMLReader("com.sun.org.apache.xerces.internal.parsers.SAXParser");
        setSheetHandler(new SheetHandler(sst));
        ContentHandler handler = (ContentHandler) sheetHandler;
        parser.setContentHandler(handler);
        return parser;
    }

    
    // 测试
    public void test() throws Exception {
        Long time = System.currentTimeMillis();
        ExcelUtil example = new ExcelUtil();
        example.processOneSheet("C:/Users/Desktop/2018041310024112.xlsx");
        Long endtime = System.currentTimeMillis();
        LinkedHashMap map = example.getRowContents();
        Iterator> it = map.entrySet().iterator();
        int count = 0;
        String prePos = "";
        while (it.hasNext()) {
            Map.Entry entry = (Map.Entry) it.next();
            String pos = entry.getKey();
            if (!pos.substring(1).equals(prePos)) {
                prePos = pos.substring(1);
                count++;
            }
            System.out.println(pos + ";" + entry.getValue());
        }
        System.out.println("解析数据" + count + "条;耗时" + (endtime - time) / 1000 + "秒");
    }
}


END
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