Nagy Excel-fájlok kezelése a MERN Stack alkalmazásban
Webalkalmazás készítése a MERN verem segítségével számos lehetőséget nyit meg, különösen, ha a felhasználók által feltöltött fájlokkal dolgozik. Az egyik ilyen forgatókönyv a nagyméretű Excel-fájlok kezelése, ami gyakori követelmény az adatigényes alkalmazásokban. Akár pénzügyi elemző eszközt, akár adatfeldolgozó alkalmazást épít, a felhasználóknak gyakran Excel-fájlokat kell feltölteniük az adatok feldolgozásához és elemzéséhez. Ha azonban ezek a fájlok mérete nő – akár 100 000 vagy több sort is tartalmazhatnak –, a dolgok bonyolulttá válhatnak! 🧐
Ebben az esetben a fájlok tárolása és visszakeresése kihívást jelent, különösen a MongoDB használatakor. Kezdetben sok fejlesztő dönthet úgy, hogy az Excel fájlokat JSON formátumba konvertálja olyan könyvtárak segítségével, mint az `xlsx`, és közvetlenül az adatbázisban tárolja azokat. Bár ez kisebb fájlok esetén működhet, a probléma nagy adatkészletek kezelésekor merül fel. A MongoDB 16 MB-os BSON-méretkorlátot ír elő, ami azt jelenti, hogy a fájl túllépheti ezt a küszöböt, és problémákat okozhat. 😓
E korlátozás leküzdésére az olyan megoldások, mint a GridFS, elegáns módot kínálnak a nagy fájlok MongoDB-ben való tárolására anélkül, hogy elérnék ezt a méretkorlátot. A fájl kisebb darabokra bontásával és hatékony tárolásával a GridFS lehetővé teszi a nagy fájlok hatékonyabb feltöltését, tárolását és visszakeresését. De van egy másik probléma is: a nagy Excel-fájlok JSON-formátumba konvertálása a frontend-en szintén időigényes lehet, még az olyan hatékony könyvtárak esetében is, mint az „xlsx”.
Tehát hogyan optimalizálhatjuk ezt a folyamatot annak érdekében, hogy a felhasználók a teljesítmény szűk keresztmetszete nélkül tölthessenek fel és tölthessenek le nagy Excel-fájlokat? Ebben a cikkben megvizsgáljuk a nagy Excel-fájlok MongoDB-ben való tárolásának különböző módjait, valamint azt, hogyan optimalizálhatjuk a frontend feldolgozási részt a MERN verem-alkalmazás teljesítményének javítása érdekében. 🚀
Parancs | Használati példa |
---|---|
FileReader | A FileReader API a felhasználó számítógépén tárolt fájlok tartalmának olvasására szolgál. A frontend szkriptben a FileReader.readAsArrayBuffer() beolvassa az Excel-fájlt egy bájttömbbe, amely ezután feldolgozható, és az xlsx könyvtár használatával JSON-ba konvertálható. |
GridFSBucket | A GridFSBucket egy MongoDB szolgáltatás, amely nagy fájlok darabokban történő tárolására szolgál, megkerülve a 16 MB-os BSON méretkorlátot. Lehetővé teszi a hatékony fájlfel- és letöltést. A bucket.openUploadStream() parancs egy adatfolyamot nyit meg az adatok GridFS-be való feltöltéséhez, míg a bucket.openDownloadStreamByName() a fájlt a név szerint kéri le. |
XLSX.read() | Ez a parancs az xlsx könyvtár része, amely lehetővé teszi az Excel fájlok olvasását. Az XLSX.read() egy puffert vagy tömböt vesz fel, és egy munkafüzet objektummá dolgozza fel, amely tovább manipulálható. Alapvető fontosságú az Excel-fájlok JSON-adatokká konvertálásához az előtérben és a háttérben egyaránt. |
XLSX.utils.sheet_to_json() | Ez a segédfunkció egy Excel-munkafüzet lapot JSON formátumba konvertál. Ez döntő fontosságú, ha soronként akarjuk feldolgozni az Excel-adatokat, kinyerve az információkat egy JavaScript-objektumba. |
multer.memoryStorage() | A háttérben a multer.memoryStorage() a fájlfeltöltések memóriában való tárolására szolgál (lemez helyett). Ez hasznos az ideiglenes fájlkezeléshez, különösen, ha GridFS-sel dolgozik, amely fájlpuffert vár el. |
upload.single('file') | Ez a parancs, amely a multer köztes szoftver része, azt határozza meg, hogy egyszerre csak egy fájl kerüljön feltöltésre, és hozzárendeli a 'file' nevet. Ez hasznos a fájlfeltöltések strukturált kezeléséhez a háttérben. |
fetch() | A fetch() egy modern JavaScript metódus, amelyet HTTP kérések küldésére használnak. Ebben a példában egy POST kérés küldésére szolgál a fájl feltöltésére és egy GET kérés küldésére a fájl háttérrendszerről való lekérésére. Elengedhetetlen az aszinkron API-hívások kezeléséhez a MERN verem alkalmazásokban. |
res.status().send() | A res.status().send() a HTTP-válasz visszaküldésére szolgál az ügyfélnek. A status() metódus beállítja a válasz állapotkódját, a send() pedig a válasz törzsét küldi el. Ez elengedhetetlen ahhoz, hogy visszajelzést adjon arról, hogy a fájlfeltöltés vagy művelet sikeres volt-e vagy sikertelen volt. |
Buffer.concat() | A Buffer.concat() több adatdarabot egyetlen pufferbe egyesít. Amikor egy fájlt részletekben tölt le a GridFS-ből, a fájl adatai több pufferobjektumban tárolódnak, és a Buffer.concat() egyesíti őket további feldolgozáshoz (például az Excel-konverzióhoz). |
A nagy Excel-fájlok kezelésének optimalizálása a MERN Stackben
A nagy Excel-fájlokat kezelő MERN verem webalkalmazás készítése során, különösen, ha több százezer sorról van szó, az adatok tárolásának és kezelésének folyamata gyorsan hatástalanná válhat. Esetünkben Excel fájlokat kellett feltöltenünk, konvertálnunk azokat JSON, és végezzen számításokat, például összeget, átlagot és maximális/minimális értéket minden sorhoz. A kezdeti megközelítés az volt, hogy a fájlt JSON-objektummá alakították át a XLSX könyvtárat, és tárolja közvetlenül a MongoDB-ben. Ez a megoldás azonban BSON méretkorlátozási hibát eredményezett a 100 000 sor feletti fájlok feldolgozásakor. Ennek megoldására úgy döntöttünk, hogy a MongoDB GridFS-ét használjuk, amely lehetővé teszi a nagy fájlok darabokban történő tárolását, megkerülve a BSON méretkorlátját. Ez megváltoztatta a játékot, lehetővé téve a teljes Excel-fájl tárolását anélkül, hogy méretkorlátozásba ütköznénk.
A fájl GridFS-ben való tárolása után a kezelőfelületen történő lekérése és feldolgozása további lépéseket igényelt. A frontend kérést küld a háttérnek, hogy kérje le a fájlt a GridFS-ből. A lekérés után a fájl JSON formátumba konvertálódik az XLSX könyvtár használatával. Azonban annak ellenére, hogy a GridFS megoldotta a tárolási problémát, a nagy fájlok JSON-ba konvertálása időigényes feladat továbbra is szűk keresztmetszetet jelentett. Az XLSX könyvtárnak jelentős időbe telik a 100 000 soros nagy fájlok feldolgozása, ami lelassíthatja a felhasználói élményt. Itt rájöttünk, hogy tovább kell optimalizálnunk a frontend feldolgozást. Megvizsgálhatnánk a konverzió kezelésének hatékonyabb módjait, vagy fontolóra vehetnénk a feldolgozás egy részének áthelyezését a háttérrendszerre, hogy enyhítsük az ügyféloldali terhelést.
A felhasználói élmény javítása és a frontend terhelésének csökkentése érdekében kihasználhatjuk az aszinkron feldolgozás előnyeit a háttérben. Ahelyett, hogy megvárná, amíg a frontend feldolgozza a teljes Excel-fájlt, a háttérrendszer kezelheti az átalakítást és számításokat végezhet a kiszolgálón. Ez a feldolgozott eredményeket közvetlenül a frontendre küldi vissza, javítva a sebességet és a hatékonyságot. Egy másik megközelítés a lapozás használata, ahol egyszerre csak a sorok egy részét dolgozzák fel. Ez csökkenti a frontend terhelést, és lehetővé teszi a felhasználók számára, hogy gyorsabban kommunikáljanak az adatokkal. Megvizsgálhatjuk a JSON-konverziós folyamat feldarabolását is, hogy elkerüljük a böngésző túl sok adattal való túlterhelését egyszerre, optimalizálva a memóriahasználatot és javítva a teljesítményt.
Összefoglalva, a nagy Excel-fájlok kezelésének optimalizálása MERN-veremben magában foglalja a tárolási és a teljesítményproblémák megoldását is. A MongoDB GridFS-ének kihasználásával a hatékony tároláshoz és a szerveroldali feldolgozás vagy lapozás megvalósításához az alkalmazás hatékonyabban skálázhatja és kezelheti a nagy fájlokat. Az Excel JSON-ba konvertálásakor azonban a frontend teljesítménybeli szűk keresztmetszete továbbra is figyelmet igényel. A nehéz feldolgozási feladatok háttérrendszerre való áthelyezésével az alkalmazás gördülékenyebben futhat, jobb felhasználói élményt biztosítva. Ahogy tovább finomítjuk ezt a megközelítést, egyértelmű, hogy a kliens- és a szerveroldali felelősségek egyensúlya, valamint a kódvégrehajtás optimalizálása kulcsfontosságú a hatékony és méretezhető MERN-veremalkalmazás felépítéséhez. 🚀
1. megoldás: Excel-fájl tárolása JSON-ként a MongoDB-ben (Frontend és Backend)
Ez a megoldás egy alapvető megközelítést használ, amelyben az Excel-adatokat JSON-ba konvertáljuk a frontend-en, és a MongoDB-ben tároljuk. Ez a szkript segít a kis fájlok esetén, de előfordulhat, hogy nem méretezhető megfelelően nagy (16 MB feletti) fájloknál. Olyan alapbeállításokhoz jó, ahol a méretezhetőség nem jelent problémát.
// Frontend: Handle File Upload and Convert to JSONconst handleFileUpload = (event) => { const file = event.target.files[0]; if (file) { const reader = new FileReader(); reader.onload = async (e) => { const data = new Uint8Array(e.target.result); const workbook = XLSX.read(data, { type: 'array' }); const json = XLSX.utils.sheet_to_json(workbook.Sheets[workbook.SheetNames[0]]); // Send JSON data to backend await fetch('/api/uploadExcel', { method: 'POST', headers: { 'Content-Type': 'application/json' }, body: JSON.stringify({ fileData: json }) }); }; reader.readAsArrayBuffer(file); }};// Backend: Express API to Store Data in MongoDBconst express = require('express');const mongoose = require('mongoose');const app = express();mongoose.connect('mongodb://localhost:27017/exceldb', { useNewUrlParser: true, useUnifiedTopology: true });const fileSchema = new mongoose.Schema({ data: Array });const File = mongoose.model('File', fileSchema);app.use(express.json());app.post('/api/uploadExcel', async (req, res) => { try { const newFile = new File({ data: req.body.fileData }); await newFile.save(); res.status(200).send('File uploaded successfully!'); } catch (error) { res.status(500).send('Error uploading file'); }});app.listen(5000, () => { console.log('Server running on port 5000');});
2. megoldás: GridFS használata nagy Excel-fájlok tárolására a MongoDB-ben
Ebben a megközelítésben a GridFS-t használjuk a nagy Excel-fájlok tárolására a MongoDB-ben. Ez lehetővé teszi a 16 MB-nál nagyobb fájlok kezelését. A fájl tárolása után a frontend lekéri, és feldolgozás céljából JSON-ba konvertálja.
// Frontend: Handle File Upload Using FormDataconst handleFileUpload = async (event) => { const file = event.target.files[0]; if (file) { const formData = new FormData(); formData.append('file', file); // Send file to backend await fetch('/api/uploadExcel', { method: 'POST', body: formData }); }};// Backend: Express API to Store Excel File in GridFSconst express = require('express');const mongoose = require('mongoose');const multer = require('multer');const { GridFSBucket } = require('mongodb');const app = express();mongoose.connect('mongodb://localhost:27017/exceldb', { useNewUrlParser: true, useUnifiedTopology: true });const storage = multer.memoryStorage();const upload = multer({ storage: storage });app.post('/api/uploadExcel', upload.single('file'), (req, res) => { const bucket = new GridFSBucket(mongoose.connection.db, { bucketName: 'excelFiles' }); const uploadStream = bucket.openUploadStream(req.file.originalname); uploadStream.end(req.file.buffer); res.status(200).send('File uploaded successfully!');});// Backend: Retrieve and Convert Excel File to JSONapp.get('/api/getExcel/:filename', (req, res) => { const bucket = new GridFSBucket(mongoose.connection.db, { bucketName: 'excelFiles' }); const downloadStream = bucket.openDownloadStreamByName(req.params.filename); const chunks = []; downloadStream.on('data', (chunk) => chunks.push(chunk)); downloadStream.on('end', () => { const buffer = Buffer.concat(chunks); const workbook = XLSX.read(buffer, { type: 'buffer' }); const json = XLSX.utils.sheet_to_json(workbook.Sheets[workbook.SheetNames[0]]); res.json(json); });});app.listen(5000, () => { console.log('Server running on port 5000');});
3. megoldás: Szerveroldali feldolgozás a teljesítmény optimalizálása érdekében
Ez a megoldás javítja a teljesítményt azáltal, hogy a JSON-konverziót az előtérről a háttérbe helyezi át. Ez biztosítja, hogy a frontend ne szenvedjen túl nagy fájlfeldolgozási időket, és gyorsabb fájlkonverziót tesz lehetővé nagy adatkészletek esetén.
// Backend: Express API to Handle File Conversion and Calculationconst express = require('express');const mongoose = require('mongoose');const { GridFSBucket } = require('mongodb');const XLSX = require('xlsx');const app = express();mongoose.connect('mongodb://localhost:27017/exceldb', { useNewUrlParser: true, useUnifiedTopology: true });app.post('/api/uploadExcel', upload.single('file'), (req, res) => { const bucket = new GridFSBucket(mongoose.connection.db, { bucketName: 'excelFiles' }); const uploadStream = bucket.openUploadStream(req.file.originalname); uploadStream.end(req.file.buffer); res.status(200).send('File uploaded successfully!');});// Backend: Retrieve, Convert, and Process Excel Fileapp.get('/api/getProcessedExcel/:filename', (req, res) => { const bucket = new GridFSBucket(mongoose.connection.db, { bucketName: 'excelFiles' }); const downloadStream = bucket.openDownloadStreamByName(req.params.filename); const chunks = []; downloadStream.on('data', (chunk) => chunks.push(chunk)); downloadStream.on('end', () => { const buffer = Buffer.concat(chunks); const workbook = XLSX.read(buffer, { type: 'buffer' }); const sheet = workbook.Sheets[workbook.SheetNames[0]]; const json = XLSX.utils.sheet_to_json(sheet); // Process data to calculate sum, average, etc. const processedData = json.map(row => ({ ...row, sum: row.values.reduce((a, b) => a + b, 0), average: row.values.reduce((a, b) => a + b, 0) / row.values.length })); res.json(processedData); });});app.listen(5000, () => { console.log('Server running on port 5000');});
A megoldásokban használt kulcsfontosságú programozási parancsok magyarázata
Az Excel fájlfeldolgozás optimalizálása MERN Stack alkalmazásokban
A nagy Excel-fájlok kezelése MERN verem alkalmazásokban jelentős kihívásokat jelenthet, különösen akkor, ha a fájlok több százezer sort tartalmaznak. Az Ön webalkalmazásával kapcsolatban, amely lehetővé teszi a felhasználók számára, hogy Excel-adatokat töltsenek fel, és számításokat végezzenek azokon, ezek a kihívások még hangsúlyosabbá válnak. Az Excel fájlok konvertálásának általános megközelítése JSON formátum a MongoDB tárolására gyakran vezet teljesítmény szűk keresztmetszetek miatt 16 MB BSON korlát a MongoDB által kiszabott. Ha több mint 100 000 sort tartalmazó Excel-fájlokat dolgoz fel, ez a korlát gyorsan túlléphető, ami hibákat okozhat, és megakadályozza a sikeres tárolást. A probléma megoldásához a MongoDB GridFS használata méretezhető megoldást kínál. A GridFS kisebb darabokra bontja a fájlokat, és hatékonyan tárolja azokat, megkerülve a BSON méretkorlátozását, és lehetővé teszi az alkalmazás számára, hogy sokkal nagyobb fájlokat kezeljen probléma nélkül.
A fájlok GridFS-ben való tárolása azonban csak egy része az optimalizálási folyamatnak. A fájl tárolása után a frontend lekérése és feldolgozása továbbra is teljesítménybeli kihívásokat jelenthet, különösen nagy adatkészletek kezelésekor. Egy 100 000 sorból álló fájl JSON-ba konvertálása az XLSX könyvtár használatával nagyon időigényes lehet, különösen az ügyféloldalon. Mivel a kezelőfelület felelős az olyan számítások elvégzéséért, mint az átlagok, összegek és más soronkénti műveletek, ez a folyamat a megjelenítési késések miatt rossz felhasználói élményhez vezethet. Ilyen esetekben gyakran előnyös, ha a munka egy részét a háttérrendszerre terhelik. Az átalakítás és a számítások szerveroldali kezelésével jelentősen csökkentheti a kliens munkaterhelését, ami gyorsabb és gyorsabban reagáló alkalmazást eredményez.
Egy másik fontos szempont a nagy Excel-fájlok kezelésének optimalizálása során a MERN verem alkalmazásokban a hatékony adatfeldolgozás biztosítása. Az egyik megközelítés lehet az adatok lapozása vagy darabolása, ahol egyszerre csak az adatok egy részhalmazát kérik le és dolgozzák fel. Ez a módszer csökkenti a kezdeti betöltési időt, lehetővé téve a felhasználók számára, hogy interakcióba lépjenek az adatokkal a feldolgozás során. Ezenkívül az indexelési és gyorsítótárazási mechanizmusok kihasználása a háttérben tovább javíthatja a teljesítményt. Összefoglalva, a MERN verem webalkalmazásában a nagyméretű fájlok kezelésének hatékony optimalizálása érdekében fontolja meg a GridFS tárolási megoldásának, a számítások kiszolgálóra történő feltöltésének és az adatok csonkolásának megvalósítását a hatékony frontend interakciók érdekében. 🚀
Gyakran ismételt kérdések a MERN Stackben lévő nagy Excel-fájlok kezelésével kapcsolatban
- Hogyan kerülhetem el a BSON méretkorlátozást a MongoDB-ben nagy fájlok tárolásakor?
- A MongoDB BSON méretkorlátjának megkerüléséhez használhatja GridFS, amely lehetővé teszi a nagy fájlok darabokban történő tárolását, hatékonyan kezelve a 16 MB-os BSON méretkorlátot meghaladó fájlokat.
- Melyek a bevált módszerek a frontend teljesítményének optimalizálására nagy Excel-fájlok feldolgozásakor?
- A frontend teljesítményének optimalizálása érdekében fontolja meg a fájlfeldolgozási és számítási feladatok háttérrendszerre való feltöltését. Ez csökkenti a kliens böngészőjének terhelését, simább felhasználói élményt biztosítva.
- Hogyan javíthatom a nagy Excel-fájlok JSON-ba konvertálásának sebességét?
- Az átalakítási folyamat felgyorsításának egyik módja a fájl kisebb darabokra bontása és aszinkron feldolgozása. Ezenkívül a hatékony könyvtárak kihasználása vagy a háttérszolgáltatás használata az átalakításhoz jelentősen csökkentheti az időt.
- Van mód a valós idejű számítások kezelésére nagy Excel-fájlokon?
- Valós idejű számítások végezhetők az adatok aggregálására szolgáló szerveroldali feldolgozással (összeg, átlag, max, min). Ez csökkenti az adatok feldolgozására fordított időt a frontend-en, és javítja a válaszkészséget.
- Mi a legjobb módszer a gyakran használt nagy Excel-fájlok tárolására?
- Ha az Excel-fájlok nagyok és gyakori hozzáférést igényelnek, GridFS kiváló választás. Hatékony tárolást és visszakeresést biztosít azáltal, hogy a fájlokat kisebb, kezelhető darabokra bontja.
- Megvalósíthatom a lapozást a nagy Excel-fájlokhoz a webalkalmazásomban?
- Igen, a lapozás megvalósítása segíthet a teljesítmény optimalizálásában. Lekérheti és feldolgozhatja az adatok kisebb részhalmazait, ami gyorsabbá teszi az alkalmazást, és csökkenti a kezdeti betöltési időt.
- Hogyan javítja a MongoDB GridFS a nagy Excel-fájlok kezelését?
- A GridFS kis darabokban tárolja a fájlokat, lehetővé téve a MongoDB által előírt 16 MB-os korlátnál nagyobb fájlok tárolását. Ez különösen akkor hasznos, ha nagy adatkészletekkel, például Excel-fájlokkal foglalkozik.
- Milyen lépéseket kell tennem az időtúllépések elkerülése érdekében a nagy Excel-fájlok feldolgozása során?
- Az időtúllépések elkerülése érdekében a fájlfeldolgozást kisebb feladatokra bonthatja, háttérmunkásokat vagy sorokat használhat a feldolgozáshoz, és optimalizálhatja a szerveroldali kódot az adatok hatékony kezelésére.
- Hogyan csökkenthetem a frontend memóriahasználatot nagy Excel-fájlok kezelésekor?
- Az előtér-memóriahasználat csökkentése érdekében az Excel-fájl adatfolyam-kezelését és darabolását valósíthatja meg, egyszerre a fájl kisebb részeit dolgozva fel, ahelyett, hogy mindent egyszerre töltene be a memóriába.
A nagyméretű Excel-fájlok kezelésének optimalizálása a MERN Stack alkalmazásban
Ha nagy Excel-fájlokat szeretne hatékonyan tárolni és lekérni egy MERN verem alkalmazásban, érdemes megfontolni a használatát GridFS a MongoDB-hez, amely a 16 MB-os BSON méretkorlátnál nagyobb fájlokat kezel. Az Excel-fájlok közvetlenül JSON-ba konvertálása és tárolása teljesítménybeli szűk keresztmetszetek kialakulásához vezethet, különösen nagy adatkészletek kezelésekor. A fájlfeldolgozás és a számítások háttérprogramra való feltöltése csökkenti a frontend terhelését, és gyorsabb feldolgozási időt biztosít a felhasználó számára.
Ezenkívül az olyan technikák megvalósítása, mint az adatcsonkolás és a lapozás a frontendön, biztosíthatja, hogy az adatoknak egy adott időpontban csak egy kezelhető része kerüljön feldolgozásra. Ez csökkenti a memóriafelhasználást és segít megelőzni az időtúllépéseket. A háttértár és a frontend adatkezelés optimalizálásával a MERN verem webalkalmazása hatékonyan skálázható a több ezer sorból álló nagy Excel-fájlok kezelésére. 🚀
Források és hivatkozások
- Elmagyarázza a felhasználás módját GridFS nagy fájlok tárolása a MongoDB-ben: MongoDB GridFS dokumentáció
- Betekintést nyújt a optimalizálás Excel-fájl konvertálása Node.js-ben az xlsx könyvtár használatával: xlsx könyvtár az npm-en
- Áttekintést nyújt a fájlkezelésről a MERN verem alkalmazásokban: DigitalOcean MERN oktatóanyagok
- Megvitatja a teljesítményoptimalizálási technikákat nagy adathalmazokhoz a frontend alkalmazásokban: Frontend Masters Blog