百万级数据导出 Excel（含图片）实战指南：避坑、优化与 EasyExcel 高性能用法

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适用场景：后台管理系统需要导出海量数据（百万行+），包含图片列（如用户头像、商品图），对性能、内存、安全性有较高要求。

一、问题背景

在一个需求中，需要将海量数据导出为 Excel，供财务使用。数据量达到百万级，若处理不当，容易造成

• 内存溢出（OOM）
• CPU飙高、响应超时
• 图片插入导致文件异常大

二、导出瓶颈在哪？

导出 Excel 是典型的 IO 密集 + 内存敏感型任务，其主要性能瓶颈和风险有以下

瓶颈点	问题描述
数据查询	一次性加载所有数据 → OOM / 数据库崩溃
Excel 写入	默认使用 Apache POI 的 XSSFWorkbook 全内存操作
图片处理	图片不压缩直接插入，导致文件过大或崩溃
大文件输出	写文件到磁盘再下载，多余 IO 和响应阻塞
用户体验	大文件导出耗时长，用户以为系统卡死

三、整体技术解决方案

推荐架构组合

层级	技术
查询层	分页查询 / 游标流式查询（MyBatis、JPA）
写入层	EasyExcel（基于 SAX + 临时缓存）
图片处理	图片压缩 + byte[] 流式插入
输出层	HttpServletResponse 的 OutputStream
附加	异步导出 + Redis 状态标记 + 文件服务（MinIO）

四、EasyExcel 各个导出模式底层原理

1. 默认模式（内存模式）

EasyExcel.write().doWrite(dataList);

• 数据全部保存在内存中（使用 poi XSSFWorkbook）
• 写百万行会直接 OOM（默认 JVM 最大堆 < 1G）
• ❌ 不推荐大数据使用

2. 临时文件缓存模式（inMemory(false)）

EasyExcel.write().inMemory(false).build();

• 使用 temp 临时文件存储数据，防止内存飙升
• 适合百万行以上的数据导出
• 每次写入落入磁盘缓存，最终 flush 到输出流
• 源码中使用 SXSSFWorkbook + 临时 zip 输出流

3. 分页写入（推荐终极方式）

ExcelWriter writer = EasyExcel.write(outputStream, DTO.class)
    .inMemory(false)
    .build();
WriteSheet sheet = EasyExcel.writerSheet("数据").build();
for (int i = 1; i <= pageCount; i++) {
    List<DTO> pageData = service.query(i, pageSize);
    writer.write(pageData, sheet);
}
writer.finish();

• 每一页写入立即释放内存
• 不保留全部数据引用
• 避免整个 Excel 写完后才 flush，节省堆空间

五、图片插入机制与优化

方法一：使用 byte[] + 图片转换器

@ExcelProperty(value = "产品图", converter = ImageConverter.class)
private byte[] productImage;

• 图片字节数据字段
• 使用 EasyExcel 内置或自定义转换器处理

内部机制详解：

• EasyExcel 使用 Apache POI 的 Drawing 和 XSSFPicture 处理图片
• 每张图片会建立锚点（anchor）与图像索引（index）
• 插入图片不重复引用会占用大量空间

六、异步导出架构设计

导出服务异步化方案：

1. 用户点击导出，生成任务记录（Redis or DB）
2. 使用@Async或 MQ 异步处理导出逻辑
3. 写入 Excel → 上传文件服务（如 MinIO）
4. 返回下载链接 → 用户轮询或通知完成

七、具体实现

DTO示例

@Data
public class OrderExportDTO {
    @ExcelProperty("订单号")
    private String orderId;

    @ExcelProperty("用户名")
    private String userName;

    // 注意：图片字段使用 byte[]，且必须指定 converter。
    @ExcelProperty(value = "商品图", converter = ImageConverter.class)
    private byte[] productImage;
}

图片转换器

public class ImageConverter implements Converter<byte[]> {

    @Override
    public Class<?> supportJavaTypeKey() {
        return byte[].class;
    }

    @Override
    public CellDataTypeEnum supportExcelTypeKey() {
        return CellDataTypeEnum.IMAGE;
    }

    @Override
    public byte[] convertToJavaData(CellData cellData, ExcelContentProperty property, GlobalConfiguration globalConfiguration) {
        // 不需要实现，导出用不到
        return new byte[0];
    }

    @Override
    public CellData<?> convertToExcelData(byte[] value, ExcelContentProperty property, GlobalConfiguration globalConfiguration) {
        return new CellData<>(value);
    }
}

导出任务状态管理器（可切换为 Redis）

@Component
public class ExportTaskManager {

    private final Map<String, ExportStatus> taskMap = new ConcurrentHashMap<>();

    public void initTask(String taskId) {
        taskMap.put(taskId, new ExportStatus("处理中", null));
    }

    public void success(String taskId, String filePath) {
        taskMap.put(taskId, new ExportStatus("完成", filePath));
    }

    public void fail(String taskId) {
        taskMap.put(taskId, new ExportStatus("失败", null));
    }

    public ExportStatus getStatus(String taskId) {
        return taskMap.getOrDefault(taskId, new ExportStatus("未知", null));
    }

    @Data
    @AllArgsConstructor
    public static class ExportStatus {
        private String status;
        private String downloadUrl;
    }
}

Controller：任务创建 + 状态查询 + 文件下载

@RestController
@RequestMapping("/export")
@RequiredArgsConstructor
public class ExportController {

    private final ExportService exportService;
    private final ExportTaskManager taskManager;

    @PostMapping("/order")
    public String createExportTask() {
        String taskId = UUID.randomUUID().toString();
        taskManager.initTask(taskId);
        exportService.exportAsync(taskId);
        return taskId;
    }

    @GetMapping("/status/{taskId}")
    public ExportTaskManager.ExportStatus getStatus(@PathVariable String taskId) {
        return taskManager.getStatus(taskId);
    }

    @GetMapping("/download/{taskId}")
    public void download(@PathVariable String taskId, HttpServletResponse response) throws IOException {
        ExportTaskManager.ExportStatus status = taskManager.getStatus(taskId);
        if (!"完成".equals(status.getStatus())) {
            response.setStatus(HttpServletResponse.SC_NOT_FOUND);
            return;
        }
        String path = status.getDownloadUrl();
        File file = new File(path);
        try (FileInputStream in = new FileInputStream(file);
             ServletOutputStream out = response.getOutputStream()) {
            response.setContentType("application/vnd.openxmlformats-officedocument.spreadsheetml.sheet");
            response.setHeader("Content-Disposition", "attachment;filename=" + URLEncoder.encode(file.getName(), "UTF-8"));
            StreamUtils.copy(in, out);
        }
    }
}

异步导出服务（分页写入磁盘）

@Service
@RequiredArgsConstructor
public class ExportService {

private final ExportTaskManager taskManager;
private final OrderRepository orderRepository;

@Async("exportExecutor")
public void exportAsync(String taskId) {
    String filePath = "/tmp/export_" + taskId + ".xlsx";
    try (ExcelWriter writer = EasyExcel.write(filePath, OrderExportDTO.class)
            .inMemory(false)
            .build()) {

        WriteSheet sheet = EasyExcel.writerSheet("订单").build();
        int page = 1, pageSize = 3000;
        while (true) {
            List<OrderExportDTO> data = orderRepository.queryPage(page, pageSize);
            if (data.isEmpty()) break;
            writer.write(data, sheet);
            page++;
        }

        writer.finish();
        taskManager.success(taskId, filePath);
    } catch (Exception e) {
        taskManager.fail(taskId);
        log.error("导出任务失败: {}", taskId, e);
    }
}

}

总结

通过引入异步架构与 EasyExcel 分批写入机制，我们成功实现了：

• 避免 OOM，支持百万级数据导出
• 支持图片字段写入
• 异步非阻塞架构，前后端体验分离

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我是 李卷卷，专注Java相关知识输出。感谢阅读！