Java excel导入/导出导致内存溢出问题，以及解决方案

news2025/4/17 8:08:21

excel导入/导出导致内存溢出问题，以及解决方案

  • 1、内存溢出问题
    • 导入功能重新修正，采用SAX的流式解析数据。并结合业务流程。
    • 导出功能：由于精细化了业务流程，导致比较代码比较冗杂，就只放出最简单的案例。

1、内存溢出问题

在这里插入图片描述
dump日志查看
org.apache.xmlbeans.impl.store.Xobj$AttrXob,占用了大量的内存
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

模拟复现
在这里插入图片描述
原因查明 XSSF对excel内容的完全占用不释放导致内存溢出，无论导入还是导出都是一样的原理。

导入功能重新修正，采用SAX的流式解析数据。并结合业务流程。

难点应该在对不同类型数据的处理。这需要使用到StylesTable styles;对数据格式进行处理。例如时间，浮点
excel数据是 分别是
文本日期， 日期，
文本数字，浮点数字，
数字，文本，
公式=A4+1,文本浮点

在这里插入图片描述
最终导出结果 符合预期
在这里插入图片描述

package com.bookm.service.excel3;

import com.alibaba.fastjson.JSONObject;
import com.bookm.bean.ImportColumnInfo;
import com.bookm.bean.ImportStatusDTO;
import org.apache.poi.ss.usermodel.*;
import org.apache.poi.xssf.model.SharedStringsTable;
import org.apache.poi.xssf.model.StylesTable;
import org.apache.poi.xssf.usermodel.XSSFRichTextString;
import org.xml.sax.Attributes;
import org.xml.sax.SAXException;
import org.xml.sax.helpers.DefaultHandler;

import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;
import java.util.HashMap;
import java.util.LinkedHashMap;

/**
 * 数据处理
 */
public class SheetHandler extends DefaultHandler {
    private SharedStringsTable sst;
    private StylesTable styles;
    private String lastContents;
    private boolean nextIsString;
    private String cellPosition;
    private int cellStyleIndex = -1;
    private LinkedHashMap<String, JSONObject> rowContents = new LinkedHashMap();
    private HashMap<String, ImportColumnInfo> icHash = new HashMap<>();
    private HashMap<String, String> columnMap = new HashMap<>();
    private DataFormatter dataFormatter = new DataFormatter();
    protected ImportStatusDTO imp_status = new ImportStatusDTO();

    public SheetHandler(SharedStringsTable sst, StylesTable styles) {
        this.sst = sst;
        this.styles = styles;
        setImportColumn(icHash);
    }

    public LinkedHashMap<String, JSONObject> getRowContents() {
        return rowContents;
    }

    public void setRowContents(LinkedHashMap<String, JSONObject> rowContents) {
        this.rowContents = rowContents;
        setImportColumn(icHash);
    }

    public SheetHandler(SharedStringsTable sst) {
        this.sst = sst;
        setImportColumn(icHash);
    }
    // 其他方法如setImportColumn、isExistProperty、isExistColumn保持不变

    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");
            String cellStyleStr = attributes.getValue("s");
            //日期类型 cellType=null,cellStyleStr=4
            //文本 数字/浮点类型 cellType=s，cellStyleStr=1
            //浮点/数字类型 cellType=null，cellStyleStr=3
            //公式类型 cellType=null，cellStyleStr=null
            cellStyleIndex = cellStyleStr != null ? Integer.parseInt(cellStyleStr) : -1;
            nextIsString = "s".equals(cellType);
        }
        lastContents = "";
    }

    public void endElement(String uri, String localName, String name) throws SAXException {
        if (name.equals("v")) {
            String value = lastContents.trim();
            if (nextIsString) {
                try {
                    int idx = Integer.parseInt(value);
                    value = new XSSFRichTextString(sst.getEntryAt(idx)).toString();
                } catch (NumberFormatException e) {
                    // 保持原值
                }
            } else {
                if (styles != null && cellStyleIndex != -1) {
                    try {
                        CellStyle style = styles.getStyleAt(cellStyleIndex);
                        short formatIndex = style.getDataFormat();
                        String formatString = style.getDataFormatString();
                        double numericValue = Double.parseDouble(value);

                        if (DateUtil.isADateFormat(formatIndex, formatString)) {
                            if (DateUtil.isValidExcelDate(numericValue)) {
                                Date date = DateUtil.getJavaDate(numericValue, false);
                                SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd");
                                value = sdf.format(date);
                            }
                        } else {
                            value = dataFormatter.formatRawCellContents(numericValue, formatIndex, formatString);
                        }
                    } catch (NumberFormatException e) {
                        // 非数值，保持原样
                    }
                }
            }

            // 处理列映射和数据存储
            String positionAlpha = cellPosition.replaceAll("[0-9]", "").trim();
            String positionNum = cellPosition.replaceAll("[^0-9]", "").trim();

            if ("1".equals(positionNum)) {
                if (!isExistProperty(value, icHash)) {
                    imp_status.imp_rows_nomatch += value + ",";
                }
                for (String key : icHash.keySet()) {
                    ImportColumnInfo ic = icHash.get(key);
                    if (ic.ici_xls_title.equalsIgnoreCase(value)) {
                        columnMap.put(positionAlpha, ic.ici_column);
                        break;
                    }
                }
            } else if (isExistColumn(positionAlpha, columnMap)) {
                JSONObject rowData = rowContents.getOrDefault(positionNum, new JSONObject());
                rowData.put(columnMap.get(positionAlpha), value);
                rowContents.put(positionNum, rowData);
            }
        }
    }

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

    /**
     * 当前的列信息，是否在配置表内
     *
     * @param clm
     * @param iciHash
     * @return
     */
    protected boolean isExistColumn(String clm, HashMap<String, String> iciHash) {
        return iciHash.get(clm) == null ? false : true;
    }

    /**
     * 当前的第一行的名称是否在我的配置表里面 name : name
     *
     * @param clm
     * @param iciHash
     * @return
     */
    protected boolean isExistProperty(String clm, HashMap<String, ImportColumnInfo> iciHash) {
        for (String key : iciHash.keySet()) {
            ImportColumnInfo ic = iciHash.get(key);
            if (ic.ici_xls_title.equalsIgnoreCase(clm)) {
                return true;
            }
        }
        return false;
    }

    // todo 为了结合过去的接口 ，创建handler必须实现这个接口
    void setImportColumn(HashMap<String, ImportColumnInfo> icHash) {
        icHash = new HashMap<>();
        ImportColumnInfo impinfo = null;
//		List<GenColumn> genColumnList = getGenColumnByTabName(tableName);
        impinfo = new ImportColumnInfo();
        impinfo.ici_column = "type";
        impinfo.ici_xls_title = "type";
        impinfo.ici_xls_type = "String";
        icHash.put(impinfo.ici_column, impinfo);

        impinfo = new ImportColumnInfo();
        impinfo.ici_column = "name";
        impinfo.ici_xls_title = "name";
        impinfo.ici_xls_type = "String";
        icHash.put(impinfo.ici_column, impinfo);
        this.icHash = icHash;
    }
}

package com.bookm.service.excel3;

import cn.hutool.json.JSONUtil;
import com.alibaba.fastjson.JSONObject;
import com.bookm.bean.Book;
import com.bookm.bean.ImportColumnInfo;
import com.bookm.service.excel2.SheetHandler;
import com.fasterxml.jackson.databind.ObjectMapper;
import com.google.gson.Gson;
import org.apache.poi.openxml4j.opc.OPCPackage;
import org.apache.poi.xssf.eventusermodel.XSSFReader;
import org.apache.poi.xssf.model.SharedStringsTable;
import org.apache.poi.xssf.model.StylesTable;
import org.xml.sax.ContentHandler;
import org.xml.sax.InputSource;
import org.xml.sax.SAXException;
import org.xml.sax.XMLReader;
import org.xml.sax.helpers.XMLReaderFactory;

import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.util.*;
import java.util.stream.Collectors;


/**
 * 数据量比较大(8万条以上)的excel文件解析，将excel文件解析为 行列坐标-值的形式存入map中，此方式速度快，内存耗损小 但只能读取excel文件
 * 提供处理单个sheet方法 processOneSheet(String  filename) 以及处理多个sheet方法 processAllSheets(String  filename)
 * 只需传入文件路径+文件名即可  调用处理方法结束后，只需接收ExcelUtil.getRowContents()返回值即可获得解析后的数据
 */
public class ExcelUtil {
    private static LinkedHashMap<String, JSONObject> rowContents = new LinkedHashMap<String, JSONObject>();
    public static SheetHandler sheetHandler;

    public LinkedHashMap<String, JSONObject> getRowContents() {
        return rowContents;
    }

    public static void setRowContents(LinkedHashMap<String, JSONObject> rc) {
        rowContents = rc;
    }

    public SheetHandler getSheetHandler() {
        return sheetHandler;
    }

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

    public static List<LinkedHashMap<String, JSONObject>> processSheetByRId(InputStream in, Integer count) throws Exception {
        OPCPackage pkg = null;
        InputStream sheet = null;
        List<LinkedHashMap<String, JSONObject>> results = new ArrayList<>();
        try {
            pkg = OPCPackage.open(in);
            XSSFReader r = new XSSFReader(pkg);
            SharedStringsTable sst = r.getSharedStringsTable();
            StylesTable stylesTable = r.getStylesTable();
            for (int i = 0; i < count; i++) {
                sheet = r.getSheet("rId" + (i + 1));
                InputSource sheetSource = new InputSource(sheet);
                HashMap<String, ImportColumnInfo> stringImportColumnInfoHashMap = setImportColumn(new HashMap<>());
                XMLReader parser = fetchSheetParser(sst, stylesTable, stringImportColumnInfoHashMap);
                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();
            StylesTable stylesTable = r.getStylesTable();
            HashMap<String, ImportColumnInfo> stringImportColumnInfoHashMap = setImportColumn(new HashMap<>());
            XMLReader parser = fetchSheetParser(sst, stylesTable, stringImportColumnInfoHashMap);
            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();
            StylesTable stylesTable = r.getStylesTable();
            setImportColumn(new HashMap<>());
            HashMap<String, ImportColumnInfo> stringImportColumnInfoHashMap = setImportColumn(new HashMap<>());
            XMLReader parser = fetchSheetParser(sst, stylesTable, stringImportColumnInfoHashMap);
            Iterator<InputStream> 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, StylesTable sharedStringsTable, HashMap importNeedColumnMap) throws SAXException {
        XMLReader parser = XMLReaderFactory.createXMLReader("com.sun.org.apache.xerces.internal.parsers.SAXParser");
        final SheetHandler sheetHandler = new SheetHandler(sst, sharedStringsTable);
        sheetHandler.importNeedColumnMap = importNeedColumnMap;
        setSheetHandler(sheetHandler);
        ContentHandler handler = (ContentHandler) sheetHandler;
        parser.setContentHandler(handler);
        return parser;
    }

    static HashMap<String, ImportColumnInfo> setImportColumn(HashMap<String, ImportColumnInfo> icHash) {
        icHash = new HashMap<>();
        ImportColumnInfo impinfo = null;
//		List<GenColumn> genColumnList = getGenColumnByTabName(tableName);
        impinfo = new ImportColumnInfo();
        impinfo.ici_column = "type";
        impinfo.ici_xls_title = "type";
        impinfo.ici_xls_type = "String";
        icHash.put(impinfo.ici_column, impinfo);

        impinfo = new ImportColumnInfo();
        impinfo.ici_column = "name";
        impinfo.ici_xls_title = "name";
        impinfo.ici_xls_type = "String";
        icHash.put(impinfo.ici_column, impinfo);
        return icHash;
    }

    /**
     * See org.xml.sax.helpers.DefaultHandler
     */
    public static void main(String[] args) throws Exception {
//        test();
        test2();
    }

    public static void test() throws Exception {
        ExcelUtil example = new ExcelUtil();
        example.processOneSheet("data.xlsx");

        LinkedHashMap<String, JSONObject> map = example.getRowContents();

        ObjectMapper mapper = new ObjectMapper();
        List<Book> books = map.values().stream().parallel()
                .map(jsonObject -> {
                    try {
                        return mapper.readValue(jsonObject.toString(), Book.class);
                    } catch (IOException e) {
                        throw new RuntimeException(e);
                    }
                })
                .collect(Collectors.toList());
        books.forEach(item -> System.out.println(item));

    }

    public static void test2() throws Exception {
        ExcelUtil example = new ExcelUtil();
        final List<LinkedHashMap<String, JSONObject>> linkedHashMaps = example.processSheetByRId(new FileInputStream(new File("data.xlsx")), 2);
        linkedHashMaps.forEach(item->{
            System.out.println(item);
        });
    }
}

导出功能：由于精细化了业务流程，导致比较代码比较冗杂，就只放出最简单的案例。

package com.bookm;

import org.apache.poi.xssf.streaming.SXSSFSheet;
import org.apache.poi.xssf.streaming.SXSSFWorkbook;
import org.apache.poi.xssf.usermodel.XSSFSheet;
import org.apache.poi.xssf.usermodel.XSSFWorkbook;
import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;

import java.io.FileOutputStream;
import java.io.OutputStream;

@SpringBootTest
public class ExportTest {


    /**
     * SXSSFWorkbook : 100w条数据写入Excel 消耗时间：8706
     */
    @Test
    public void test1() {
        try {
            long t1 = System.currentTimeMillis();
            SXSSFWorkbook workbook = new SXSSFWorkbook();
            workbook.createSheet("aaa");
            SXSSFSheet aaa = workbook.getSheetAt(0);
            for (int i = 0; i < 1000000; i++) {
                aaa.createRow(i);
                aaa.getRow(i).createCell(0).setCellValue("aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa");
                aaa.getRow(i).createCell(1).setCellValue("aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa");
                aaa.getRow(i).createCell(2).setCellValue("aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa");
                aaa.getRow(i).createCell(3).setCellValue("aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa");
                aaa.getRow(i).createCell(4).setCellValue("aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa");
            }
            OutputStream outputStream = null;
            // 打开目的输入流，不存在则会创建
            outputStream = new FileOutputStream("out.xlsx");
            workbook.write(outputStream);
            outputStream.close();
            long t2 = System.currentTimeMillis();
            System.out.println("SXSSFWorkbook : 100w条数据写入Excel 消耗时间：" + (t2 - t1));
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }


    /**
     * SXSSFWorkbook : 1w条数据写入Excel 消耗时间：2151
     * SXSSFWorkbook : 100w条数据写入Excel 消耗时间：215100,  如果说组织分配
     */
    @Test
    public void test2() {

        try {
            long t1 = System.currentTimeMillis();
            XSSFWorkbook workbook = new XSSFWorkbook();
            workbook.createSheet("aaa");
            XSSFSheet aaa = workbook.getSheetAt(0);
            for (int i = 0; i < 10000; i++) {
                aaa.createRow(i);
                aaa.getRow(i).createCell(0).setCellValue("aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa");
                aaa.getRow(i).createCell(1).setCellValue("aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa");
                aaa.getRow(i).createCell(2).setCellValue("aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa");
                aaa.getRow(i).createCell(3).setCellValue("aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa");
                aaa.getRow(i).createCell(4).setCellValue("aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa");
            }
            OutputStream outputStream = null;
            // 打开目的输入流，不存在则会创建
            outputStream = new FileOutputStream("out2.xlsx");
            workbook.write(outputStream);
            outputStream.close();
            long t2 = System.currentTimeMillis();
            System.out.println("XSSFWorkbook : 100w条数据写入Excel 消耗时间：" + (t2 - t1));
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

引用： 感谢大佬们的付出
[1]: https://blog.csdn.net/u013803955/article/details/137792819

如果有需要练手，到时候有空再把代码传git吧
似乎代码仍然是不完全的。如果有需要再传吧

仓库地址
git@gitee.com:ssm785265/12.BookM_in_export_jvm.git

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