Java批量导入百万级数据到mysql

发表于:2020-8-06 13:42

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 作者:张凯_9908    来源:简书

  需求:把一个500M的txt文件导入mysql数据库,数据量大概有几千万。
  1、项目架构
  项目采用微服务架构,上传文件的后台管理系统是作为应用层,业务处理的作为服务层,应用层和服务层都有多个节点。
  如果是单一节点处理,那么读取500M的文件(可能更大),并把几百万的数据要快速的写入数据库,是非常有难度的。但是我们可以利用微服务多个节点分散处理,即应用层只读取数据,读10000条就放入线程池向服务层发起请求,而服务层有多个节点,可以把应用层的请求平均到多个节点处理,在应用层每个节点先做数据解析,然后插入mysql。
  2、服务层处理
  2.1 文件读取
  文件读取我们用BufferedReader,BufferedReader使用装饰器模式,它的IO行为是每次读进来8K的数据到缓冲区(当然,缓冲区的大小我们是可以通过构造器修改的),如果需要使用数据的时候,再直接从缓冲区里面拿出数据来使用。
  而FileReader的read方法,每调用一次就会read一次file,进行一次IO。不管是多次read还是一次性的read,都不是很优雅的在read文件的方式。多次read必然会产生多次IO,一次性的read如果遇到很大的文件,对内存是极不友好的。
  所以BufferedReader既能提高的读取速度,又节省了IO的次数,是一种比较优雅的读取文件的方式。
  BufferedWriter和FIleWriter同理。
  研究一下BufferedReader的源码,就会发现,BufferedReader中对文件的读取还是通过FileReader来实现的,BufferedReader只是对其读取到的数据做一下缓冲,api如下。其中buffer操作的api和java nio中对buffer的操作类似。
 
  有缓冲区 VS 没有缓冲区
  没有缓冲区时,每次读取操作都会导致一次文件读取操作(就是告诉操作系统内核我要读这个文件的这个部分,麻烦你帮我把它取过来)。
  有缓冲区时,会一次性读取很多数据,然后按要求分次交给上层调用者。
  读取块大小通常是按最适合硬件的大小来读的,因为对于硬件来说,一次读取一块连续数据(比如 1K)和一次读取一个字节需要的时间几乎是一样的(都是一次读操作,只是最终提交的数据量有差异),所以带缓冲的 I/O 和不带缓冲的相比效率差异是非常显著的
  我们这里的需求是顺序读取,如果是随机读取,则使用RandomAccessFile。
  所谓随机读取,就是说我们需要自由访问文件的任意位置(指定位置读,指定位置写),所以如果需要访问文件的部分内容,RandomAccessFile将是更好的选择。所以当我们要下载一个大文件时,可以通过多线程使用RandomAccessFile来实现。同样的,对于文件的切割、合并,使用RandomAccessFile效率都会很高。
  2.2 业务处理
  BufferedReader读取文件后,每读10000行,就丢入线程池,然后调用服务层处理,应用层这里不做任何业务逻辑处理,因为应用层必然是用一个节点处理业务,但是=我们通过http调用服务层后,是可以通过多个节点处理的,这样就可以提升处理效率。
   ThreadPoolExecutor threadPoolExecutor = new ThreadPoolExecutor(10, 50, 0L, TimeUnit.MILLISECONDS, new LinkedBlockingQueue<Runnable>());
  BufferedReader bufferedReader = null;
  try {
  bufferedReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(new FileInputStream("E:\\code\\esg-cemp-core-nonactivity-01394067\\logs\\system\\system2.log"), StandardCharsets.UTF_8));
  List<String> lines = new ArrayList<>();
  String lineTXT="";
  long count = 0;
  while ((lineTXT = bufferedReader.readLine()) != null) {
  if(count % 10000 == 0){
  executorService.execute(new Runnable() {
  @Override
  public void run() {
  //调用微服务
  System.out.println("------调用微服务--------");
  }
  });
  lines.clear();
  }
  lines.add(lineTXT);
  count++;
  }
  if(lines.size()>0){
  //调用微服务
  System.out.println("-------调用微服务-------");
  }
  //及时关闭线程池,对于这种使用不是很频繁的线程池使用完毕以后,可以及时关闭以节省资源
  //shutdown关闭以后,就不能再提交任务了,
  threadPoolExecutor.shutdown();
  } catch (Exception e) {
  e.printStackTrace();
  }
  3、业务层处理
  3.1 业务处理
  业务处理比较简单,就是把String 切割成多个字段,然后变换成PO对象。
  3.2 mysql 插入
  方法一:mybatis foreach
  foreach的作用是构建in条件,通过foreach可以在SQL语句中进行迭代一个集合。
  优点是使用方便;
  缺点是每条sql是有长度限制的,所以list的数量跟表字段多少直接关联;
 activityProductUserFlowPoMapper.insertList(list2);
 
   <insert id="insertList" >
  insert into t_non_standard_act_user_flow (act_pro_id, user_id,
  mobile, point, status,
  extend)
  values
  <foreach collection="list" separator="," item="item">
  (#{item.actProId,jdbcType=BIGINT}, #{item.userId,jdbcType=VARCHAR},
  #{item.mobile,jdbcType=VARCHAR}, #{item.point,jdbcType=INTEGER}, #{item.status,jdbcType=TINYINT},
  #{item.extend,jdbcType=VARCHAR})
  </foreach>
  </insert>
   方法二:mybatis batch
  Mybatis内置的ExecutorType有3种,默认的是simple,该模式下它为每个语句的执行创建一个新的预处理语句,单条提交sql;而batch模式重复使用已经预处理的语句,并且批量执行所有更新语句。
   SqlSession sqlSession = sqlSessionFactory.openSession(ExecutorType.BATCH);
  Mapper userMapper = sqlSession.getMapper(Mapper.class);
  int size = 10000;
  try {
  for (int i = 0; i < size; i++) {
  User user = new User();
  user.setName(String.valueOf(System.currentTimeMillis()));
  fooMapper.insert(foo);
  if (i % 1000 == 0 || i == size - 1) {
  //手动每1000个一提交,提交后无法回滚
  session.commit();
  //清理缓存,防止溢出
  session.clearCache();
  }
  }
  } catch (Exception e) {
  //没有提交的数据可以回滚
  session.rollback();
  } finally {
  session.close();
  }
  需要在jdbc连接url上追加rewriteBatchedStatements=true,否则不起作用
  方法三:jdbc batch
  采用PreparedStatement.addBatch()方式实现,发送的是预编译后的SQL语句,执行效率高。
   Long start = System.currentTimeMillis();
  DruidDataSource dataSource = SpringUtils.getBean("dataSource");
  //从连接池中获取connection
  DruidPooledConnection conn =dataSource.getConnection();
  conn.setAutoCommit(false);
  try {
  String sql = "insert into act_user_flow (act_pro_id, user_id, mobile, point, status) values(?,?,?,?,?)";
  PreparedStatement ps = conn.prepareStatement(sql);
  for (int i = 0; i < list.size; i++) {
  ps.setLong(1,list[i].getActProId());
  ps.setString(2,list[i].getUserId());
  ps.setString(3,list[i].getMobile());
  ps.setInt(4,list[i].getPoint());
  ps.setInt(5,DuobaoGoodEnum.ACTIVITY_PRODUCT_ONLINE.getCode());
  ps.addBatch();
  //小批量提交,避免OOM
  if((i+1) % 1000 == 0) {
  ps.executeBatch();
  ps.clearBatch();
  }
  }
  //提交剩余的数据
  ps.executeBatch();
  conn.commit();
  } catch (SQLException throwables) {
  throwables.printStackTrace();
  } finally {
  //使用完以后放回连接池
  conn.close();
  }
  System.out.println("insert cost time = " + (System.currentTimeMillis()-start));
  需要在jdbc连接url上追加rewriteBatchedStatements=true,否则不起作用
  性能比较
  同个表插入一万条数据时间近似值:
  JDBC BATCH 1.1秒左右 > Mybatis BATCH 2.2秒左右 >Mybatis foreach 4.5秒左右
  方法二和方法三利用的是mysql的批量提交,需要在jdbc连接url上追加rewriteBatchedStatements=true,如下
 jdbc:mysql://xxx.com.cn/xxx?useUnicode=true&amp;characterEncoding=utf8&allowMultiQueries=true&rewriteBatchedStatements=true
  MySQL JDBC驱动在默认情况下会无视executeBatch()语句,把我们期望批量执行的一组sql语句拆散,一条一条地发给MySQL数据库,批量插入实际上是单条插入,直接造成较低的性能。
  只有把rewriteBatchedStatements参数置为true, 驱动才会帮你批量执行SQL
  另外这个选项对INSERT/UPDATE/DELETE都有效
  扩展:
  jdbc连接url上allowMultiQueries=true的作用:
   1.可以在sql语句后携带分号,实现多语句执行。
  2.可以执行批处理,同时发出多个SQL语句。
  $ 和#的区别
   #{}:是以预编译的形式,将参数设置到sql语句中;PreparedStatement;防止sql注入
  ${}:取出的值直接拼装在sql语句中;会有安全问题;
  如下所示:
  select * from tbl_employee where id=${id} and last_name=#{lastName}
  Preparing: select * from tbl_employee where id=2 and last_name=?
  如果id为 '2 or 1=1',则会发生数据泄露,这就是sql注入。
  Preparing: select * from tbl_employee where id=2 or 1=1 and last_name=?
  获取DruidDataSource当前活跃连接数
   //当前活跃的,即正在被使用的连接数
  System.out.println(dataSource.getActiveCount()); ——活跃连接都在activeConnections(Map)中
  //最大连接数
  System.out.println("========="+dataSource.getMaxActive());
  //poolingCount值代表剩余可用的连接数,每次从末尾拿走连接
  System.out.println(dataSource.getPoolingCount());  ——剩余可用连接都在connections(数组)中
  //activeCount + poolingCount只能小于等于maxActive
  activeCount + poolingCount <= maxActive
  
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