利用EasyExcel实现多线程读写Excel文件的策略

在处理大规模Excel文件时，传统的单线程读写方式可能会导致性能瓶颈。为了提高效率，我们可以结合多线程技术与EasyExcel框架来优化Excel文件的读写操作。以下将详细介绍如何利用EasyExcel实现多线程读写Excel文件的策略。

一、EasyExcel简介

EasyExcel是阿里巴巴开源的一个轻量级Excel处理库，旨在简化Java开发者对Excel文件的操作。相比于Apache POI等传统库，EasyExcel具有更低的内存占用和更高的性能表现，特别适合处理大规模数据。

主要特点：

1. 高性能：通过SAX解析模式，避免一次性加载整个Excel文件到内存中。
2. 简单易用：提供注解驱动的数据映射功能。
3. 支持扩展：允许用户自定义解析逻辑。

二、多线程读写Excel的必要性

当需要处理超大Excel文件时，单线程操作可能会面临以下问题：

• 内存占用过高。
• 处理时间过长，影响用户体验。

通过引入多线程技术，可以将Excel文件按行或按工作表划分，分配给不同的线程进行并行处理，从而显著提升效率。

三、实现多线程读写Excel的策略

1. 多线程读取Excel文件

EasyExcel本身支持逐行解析Excel文件，我们可以通过自定义监听器（Listener）实现多线程读取。

实现步骤：

1. 创建监听器类：继承AnalysisEventListener，重写invoke方法以处理每一行数据。
2. 使用线程池：为每一批数据分配一个线程进行处理。
3. 控制并发：通过Semaphore或其他同步机制限制线程数量，防止资源争用。

示例代码：

import com.alibaba.excel.context.AnalysisContext;
import com.alibaba.excel.event.AnalysisEventListener;

import java.util.concurrent.*;

public class ExcelListener extends AnalysisEventListener<YourDataClass> {
    private ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(10); // 创建线程池
    private Semaphore semaphore = new Semaphore(5); // 控制并发线程数

    @Override
    public void invoke(YourDataClass data, AnalysisContext context) {
        try {
            semaphore.acquire(); // 获取许可
            executor.submit(() -> {
                try {
                    processRow(data); // 处理每一行数据
                } finally {
                    semaphore.release(); // 释放许可
                }
            });
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    @Override
    public void doAfterAllAnalysed(AnalysisContext context) {
        executor.shutdown();
        try {
            executor.awaitTermination(60, TimeUnit.SECONDS); // 等待所有任务完成
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    private void processRow(YourDataClass data) {
        // 在这里处理每一行数据
        System.out.println("Processing: " + data);
    }
}

调用示例：

EasyExcel.read("large_file.xlsx", YourDataClass.class, new ExcelListener()).sheet().doRead();

2. 多线程写入Excel文件

写入Excel文件时，可以通过分批写入的方式减少内存占用，并结合多线程生成数据。

实现步骤：

1. 分批写入：将数据分为多个批次，每个批次由一个线程负责生成。
2. 合并结果：将各线程生成的批次数据合并到同一个Excel文件中。

示例代码：

import com.alibaba.excel.EasyExcel;
import com.alibaba.excel.write.handler.WriteHandler;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.concurrent.*;

public class MultiThreadWriteExample {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        String fileName = "output.xlsx";
        int threadCount = 4; // 线程数
        int batchSize = 1000; // 每批次数据量

        ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(threadCount);
        CountDownLatch latch = new CountDownLatch(threadCount);

        for (int i = 0; i < threadCount; i++) {
            executor.submit(() -> {
                List<YourDataClass> data = generateData(batchSize); // 生成数据
                EasyExcel.write(fileName, YourDataClass.class)
                        .registerWriteHandler(new CustomWriteHandler()) // 自定义写入处理器
                        .sheet("Sheet" + Thread.currentThread().getName())
                        .doWrite(data);
                latch.countDown();
            });
        }

        latch.await(); // 等待所有线程完成
        executor.shutdown();
    }

    private static List<YourDataClass> generateData(int size) {
        List<YourDataClass> list = new ArrayList<>();
        for (int i = 0; i < size; i++) {
            list.add(new YourDataClass("Name" + i, i));
        }
        return list;
    }
}

class CustomWriteHandler implements WriteHandler {
    // 自定义写入逻辑
}

四、注意事项

1. 线程安全：确保共享资源的访问是线程安全的，例如数据库连接或全局变量。
2. 内存管理：避免一次性加载过多数据到内存中，建议使用分页或流式处理。
3. 异常处理：在多线程环境中，需妥善处理线程间的异常传播问题。

五、流程图

以下是多线程读取Excel文件的流程图：

graph TD
    A[开始] --> B[加载Excel文件]
    B --> C{是否还有数据?}
    C --是--> D[读取一行数据]
    D --> E[分配线程处理数据]
    E --> F[线程执行业务逻辑]
    F --> G[线程完成任务]
    G --> H{所有线程是否完成?}
    H --否--> E
    H --是--> I[结束]
    C --否--> I