How to export excel data in large batches with php

项目后台有导出几 w 条数据生成 excel 的功能，刚好前同事的方法直接报内存溢出错误，
所以将这次的优化过程发布出来，希望对有需要的同学启到一定的帮助

先看优化后效果：

异步生成数据且真实进度条反馈进度

2.进度完成，前端 js 跳转到下载地址

3.生成 csv 文件代替 excel ， 3.5w 条数据文件大小 8M

原代码报错信息

[2020-09-27 09:21:13] local.ERROR: Allowed memory size of 536870912 bytes exhausted (tried to allocate 8192 bytes) {"userId":1,"exception":"[object] (Symfony\\Component\\Debug\\Exception\\FatalErrorException(code: 1): Allowed memory size of 536870912 bytes exhausted (tried to allocate 8192 bytes) at /Users/****/WebRoot/ValeSite/****/vendor/laravel/framework/src/Illuminate/Database/Eloquent/Concerns/HasAttributes.php:879)

原代码逻辑

$list = Good::with(['good_standard', 'good_standard.default_picture',  'good_standard.brand'])
......
->selectRaw('goods.*')~~~~
->get();
#内存溢出点 1, 该 orm 返回数据量为 3.5w 行数据
...... ~~~~
$list = $this->goodsRepository->batchGetFullGoodsScope($list);
foreach ($list as $item) {
   $cell = [];
   .....
   //没条数组共 30 个元素   
   $cellData[] = $cell;
}
# 内存溢出点 2 ，生成需要的数据，3w + 条数据时，内存消耗大概在 110M +

.....
Excel::create(...)
#内存溢出点 3 ， Maatwebsite/Laravel-Excel库大批量生成也会内存溢出

# 和直观的代码处理流，该代码在小数据量时无问题

解决思路分析

1. orm 取数据优化 (mysql)

2. 对已获取的 orm 数据二次处理后 , 数据存储优化

3. 导出 excel 时， 导出优化

后续所有的代码功能都是围绕该 3 个方向来处理

方案 1 （异步生成数据 ）

思路分析：

前端 ajax 发送 excel 导出请求  ->后端结束请求且计算数据总条数， 按一定倍数拆分成多次 job 生成数据 ->后端多个进程异步执行 job 队列任务，按批次生成数据 （每次执行计数一次，数据写入 redis） ->前端 ajax 轮询获取总次数和当前已执行次数 （计算出进度条 ） ->前端获 ajax 轮询结果总次数 = 已执行次数 ~~~~（进度100%），跳转到下载地址 ->后端 redis 取数据，渲染生成 csv 文件（下载完成）

代码实现：

前端代码： jquery + Bootstrap

# 进度条样式，可在 bootstrap 找到
<section class="panel" id="export_loading_box">
    <p class="panel-body m-b-10" style="display: none">
        <p class="text-muted">
            数据导出中 .....
        </p>
        <p class="progress progress-striped active">
            <p class="progress-bar progress-bar-info"
 role="progressbar"
 aria-valuemin="0"
 aria-valuemax="100"
 style="width: 0%">
                0%
            </p>
        </p>
    </p>
</section>

$(function () {
    $('.down-list').click(function () {
        let formName = $(this).attr('data-form')
        let data = $('#' + formName).serialize();
        OE.params.url = $(this).attr('data-url');
        OE.handle(data);
    });
})
//商品导出 JS 控件
let OE = window.OE || {}
OE = {
    params: {
        ifRun: 0,
        url: '',
        cachePre: '',
    },
    # 1. 前端 ajax 发送 excel导出请求
    handle: function (formData) {
        if (OE.params.ifRun) {
            return false;
        }
        OE.params.ifRun = 1;
        OE.rateShow(100, 0);
        $('#export_loading_box').find('.panel-body').show();
        $.getJSON(OE.params.url, formData + '&run=1', function (data) {
            if (200 == data.status) {
                OE.params.cachePre =  data.cachePre;
                //请求成功， 渲染进度条
                OE.init();
            } else {
                OE.showAlert(false, data.msg);
            }
        })
    },
    # 4. ajax 轮询渲染进度条
    init: function () {
        let t = setInterval(function () {
            $.getJSON(OE.params.url, "get_run=1&cache_pre="+OE.params.cachePre, function (data) {
                OE.rateShow(data.total, data.run);
                if (200 == data.status && data.total == data.run) {
                    clearInterval(t);
                    OE.params.ifRun = 0;
                    OE.showAlert(true);
                    //跳转下载 excel
 window.location.href = OE.params.url+'?cache_pre='+OE.params.cachePre;
                    return;
                }
            });
        }, 2000);
    },
    showAlert: function (success, msg) {
        if (success) {
            html = &#39;<p class="alert alert-success fade in">&#39; +
                &#39;       <button data-dismiss="alert" class="close close-sm" type="button">&#39; +
                &#39;           <i class="fa fa-times"></i>&#39; +
                &#39;       </button>&#39; +
                &#39;       <strong>导出成功</strong> 数据下载中&#39; +
                &#39; </p>&#39;;
        }
        $(&#39;#export_loading_box&#39;).append(html);
        $(&#39;#export_loading_box&#39;).find(&#39;.panel-body&#39;).hide();
    },
    # 进度条计算
    rateShow: function (total, run) {
        let width = ((run / total) * 100).toFixed(0);
        $(&#39;#export_loading_box&#39;).find(&#39;.progress-bar&#39;).css(&#39;width&#39;, width + &#39;%&#39;);
        $(&#39;#export_loading_box&#39;).find(&#39;.progress-bar&#39;).text(width + &#39;% &#39;);
    }
}

后端代码 ：

2.后端总入口

// 前端第一次请求触发代码实现
$listOrm = self::getGoodOrm();

//求总，初始化 job 数据
$total = $listOrm->count();
for ($page = 0; $page <= ($totalPage - 1); $page++) {
            //创建子队列
            CreateExportGoodData::dispatch($requestData, $page, $authAdmin->id, $cachePre)
                ->onQueue(self::JOB_QUEUE);
 }

3.后端异步子队列执行任务 （和前端无关）

self::$requestData = $requestData;
$listOrm = self::getGoodOrm();
$list = $listOrm->offset($page * self::PAGE_NUM)
 ->limit(self::PAGE_NUM)
 ->orderByDesc('goods.id')
 ->get();
 
 //数据清洗过程
 ......
 
 //执行次数递增 1
Redis::incr(self::GE_RUN_KEY . $cachePre . ':' . $adminId);
//清洗后的数据压入 redis 列表
Redis::lpush(self::GE_DATA_KEY . $cachePre . ':' . $adminId, serialize($data));

4.后端实现前端 ajax 轮询执行进度反馈代码实现

$total = Redis::get(GoodsExportRepository::GE_TOTAL_KEY. $cachePre. ':'. $authAdmin->id);
$run = Redis::get(GoodsExportRepository::GE_RUN_KEY. $cachePre. ':'. $authAdmin->id);
if ($request->input('get_run')) {
 //前端 ajax 轮询获取同步已运行队列数
 return ['status' => 200, 'total' => $total, 'run' => $run];
}

6.后端实现前端 excel 下载代码实现

$fileName = "商品导出" . date('Y-m-d');
header('Content-Type: application/vnd.ms-excel');
header('Content-Disposition: attachment;filename="' . $fileName . '.csv"');
header('Cache-Control: max-age=0');
//开启预输出流
$fp = fopen('php://output', 'a');

//输出商品列表数据
while (true) {
    //核心1 从 redis 列表里依次取数据
    $data = Redis::rpop(self::GE_DATA_KEY . $cachePre . ':' . $adminId);
    if (!$data) {
        // redis 列表数据为空，结束 while 循环
        break;
    } 
    //核心2 
    ob_flush(); //取出 $fb 输出流 存入 buffer 内数据
    flush();    //直接渲染至 http 数据流至浏览器
    $data = unserialize($data);
    foreach ($data as $row) {
        foreach ($row as $key => $value) {
            if (is_string($value)) {
               $row[$key] = iconv('utf-8', 'gbk//IGNORE', $value);
            } 
        } 
        fputcsv($fp, $row);
    }
 }
fclose($fp);
//必须 exit 阻止框架继续输出
exit();

至此，异步导出 excel 已完成

总结：

• 后端队列任务生产数据录入 redis list

• 前端 ajax 轮询获取执行情况

• 前端 获取后端已将所有 队列任务执行， 跳转至下载地址

• 下载地址取 redis 内数据，渲染成 csv 文件

优点：

• 异步多队列进程执行，效率高

• 前端可实时获取执行进度， 用户体验好

缺点：

• ajax 轮询占用正常用户请求资源，该方案只适合后台实现

• 代码复杂， 施工人员需一定的 laravel 队列知识和 前端知识储备；对自己把握不足的同学可直接看第二种解决方案

方案 2 （同步生成数据 ）

思路分析：

• 设置 php 脚本时间 set_time_limit(0);

• orm 依次获取数据，对获取的数据直接清洗后直接写入 输出流， 输出至浏览器

代码实现：

set_time_limit(0)

//直接输出头部声明
$fileName = "商品导出" . date('Y-m-d');
header('Content-Type: application/vnd.ms-excel');
header('Content-Disposition: attachment;filename="' . $fileName . '.csv"');
header('Cache-Control: max-age=0');

//开启输出流
$fp = fopen('php://output', 'a');

// while 循环取数据
$page = 0;
while (true) {
    $listOrm = self::getGoodOrm();
    $list = $listOrm->offset($page * self::PAGE_NUM)
            ->limit(self::PAGE_NUM)
            ->orderByDesc('goods.id')
            ->get();
  if ($list->isEmpty()) {
    //无数据时退出 while 循环
    break;
  }
  //数据清洗
  $data = ..... 
  
  //直接将清洗后的 $data 数据写入输出流
  foreach ($data as $row) {
        foreach ($row as $key => $value) {
            if (is_string($value)) {
                  $row[$key] = iconv('utf-8', 'gbk//IGNORE', $value);
            }
        }
        fputcsv($fp, $row);
   }
  
  //输出至浏览器
  ob_flush();
  flush(); 
}
 fclose($fp);
 exit();

总结

• 优点： 代码流程简单，开发难度低

• 缺点： 前端体验差， （ 数据单进程获取，效率低） 下载等待耗时长 ）

不管是异步还是同步， 实际思路都是分页获取数据， 对分页获取的数据进行处理； 都有用到核心方法：

fopen('php://output', 'a') , 
ob_flush(), 
flush();

推荐学习：php视频教程