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Java 批量导入百万级数据到mysql

Java 批量导入百万级数据到mysql

作者: 雪飘千里 | 来源:发表于2020-06-28 14:36 被阅读0次

    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。

    image.png

    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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