MERN Stack 앱에서 대용량 Excel 파일 처리
MERN 스택을 사용하여 웹 앱을 구축하면 특히 사용자가 업로드한 파일로 작업할 때 많은 가능성이 열립니다. 그러한 시나리오 중 하나는 데이터가 많은 응용 프로그램의 일반적인 요구 사항인 대용량 Excel 파일을 처리하는 것입니다. 재무 분석 도구를 구축하든 데이터 처리 앱을 구축하든 사용자는 데이터를 처리하고 분석하기 위해 Excel 파일을 업로드해야 하는 경우가 많습니다. 그러나 해당 파일의 크기가 최대 100,000행 이상 포함되면 상황이 까다로워질 수 있습니다. 🧐
이 경우 특히 MongoDB를 사용할 때 파일 저장 및 검색을 처리하는 것이 어려워집니다. 처음에는 많은 개발자가 'xlsx'와 같은 라이브러리를 사용하여 Excel 파일을 JSON 형식으로 변환하고 데이터베이스에 직접 저장하도록 선택할 수 있습니다. 이는 작은 파일에서는 작동할 수 있지만 큰 데이터 세트를 처리할 때 문제가 발생합니다. MongoDB는 BSON 크기 제한을 16MB로 제한합니다. 즉, 파일이 해당 임계값을 초과하여 문제를 일으킬 수 있습니다. 😓
이러한 한계를 극복하기 위해 GridFS와 같은 솔루션은 크기 제한에 도달하지 않고 MongoDB에 대용량 파일을 저장할 수 있는 우아한 방법을 제공합니다. 파일을 더 작은 청크로 분할하고 효율적으로 저장함으로써 GridFS를 사용하면 대용량 파일을 보다 효과적으로 업로드, 저장 및 검색할 수 있습니다. 그러나 또 다른 문제가 있습니다. 'xlsx'와 같은 강력한 라이브러리를 사용하더라도 프런트엔드에서 대용량 Excel 파일을 JSON 형식으로 변환하는 데 시간이 많이 걸릴 수 있다는 것입니다.
그렇다면 사용자가 성능 병목 현상 없이 대용량 Excel 파일을 업로드하고 검색할 수 있도록 이 프로세스를 어떻게 최적화할 수 있습니까? 이 기사에서는 MongoDB에 대용량 Excel 파일을 저장하는 다양한 접근 방식과 프런트엔드 처리 부분을 최적화하여 MERN 스택 애플리케이션의 성능을 향상시키는 방법을 살펴보겠습니다. 🚀
명령 | 사용예 |
---|---|
FileReader | FileReader API는 사용자 컴퓨터에 저장된 파일의 내용을 읽는 데 사용됩니다. 프런트엔드 스크립트에서 FileReader.readAsArrayBuffer()는 Excel 파일을 바이트 배열로 읽은 다음 xlsx 라이브러리를 사용하여 처리하고 JSON으로 변환할 수 있습니다. |
GridFSBucket | GridFSBucket은 16MB BSON 크기 제한을 우회하여 대용량 파일을 청크로 저장하는 데 사용되는 MongoDB 기능입니다. 효율적인 파일 업로드 및 다운로드가 가능합니다. bucket.openUploadStream() 명령은 스트림을 열어 GridFS에 데이터를 업로드하는 반면, bucket.openDownloadStreamByName()은 이름으로 파일을 검색합니다. |
XLSX.read() | 이 명령은 Excel 파일을 읽을 수 있는 xlsx 라이브러리의 일부입니다. XLSX.read()는 버퍼나 배열을 가져와 추가로 조작할 수 있는 통합 문서 개체로 처리합니다. 프런트엔드와 백엔드 모두에서 Excel 파일을 JSON 데이터로 변환하는 데 필수적입니다. |
XLSX.utils.sheet_to_json() | 이 유틸리티 함수는 Excel 통합 문서의 시트를 JSON 형식으로 변환합니다. Excel 데이터를 행별로 처리하여 정보를 JavaScript 개체로 추출하려는 경우 매우 중요합니다. |
multer.memoryStorage() | 백엔드에서 multer.memoryStorage()는 파일 업로드를 메모리(디스크 대신)에 저장하는 데 사용됩니다. 이는 임시 파일 처리에 유용하며, 특히 파일 버퍼가 필요한 GridFS로 작업할 때 유용합니다. |
upload.single('file') | multer 미들웨어의 일부인 이 명령은 한 번에 하나의 파일만 업로드되도록 지정하고 해당 파일에 'file'이라는 이름을 할당합니다. 이는 백엔드에서 구조화된 방식으로 파일 업로드를 처리하는 데 유용합니다. |
fetch() | fetch()는 HTTP 요청을 보내는 데 사용되는 최신 JavaScript 메서드입니다. 이 예에서는 파일을 업로드하기 위한 POST 요청과 백엔드에서 파일을 검색하기 위한 GET 요청을 보내는 데 사용됩니다. MERN 스택 애플리케이션에서 비동기 API 호출을 처리하는 데 필수적입니다. |
res.status().send() | res.status().send()는 HTTP 응답을 클라이언트에 다시 보내는 데 사용됩니다. status() 메서드는 응답 상태 코드를 설정하고 send()는 응답 본문을 보냅니다. 이는 파일 업로드 또는 작업의 성공 여부에 대한 피드백을 제공하는 데 중요합니다. |
Buffer.concat() | Buffer.concat()은 여러 데이터 청크를 단일 버퍼로 결합하는 데 사용됩니다. GridFS에서 파일을 청크로 다운로드할 때 파일의 데이터는 여러 Buffer 객체에 저장되고 Buffer.concat()는 추가 처리(예: Excel 변환)를 위해 이를 병합합니다. |
MERN 스택에서 대용량 Excel 파일 처리 최적화
대용량 Excel 파일을 처리하는 MERN 스택 웹 애플리케이션을 구축할 때, 특히 수십만 개의 행을 처리할 때 데이터를 저장하고 조작하는 프로세스가 빠르게 비효율화될 수 있습니다. 우리의 경우에는 Excel 파일을 업로드하고 이를 다음 형식으로 변환해야 했습니다. JSON을 클릭하고 각 행에 대해 합계, 평균, 최대/최소값과 같은 계산을 수행합니다. 초기 접근 방식은 다음을 사용하여 파일을 JSON 개체로 변환하는 것이었습니다. XLSX 라이브러리를 만들어 MongoDB에 직접 저장합니다. 그러나 이 솔루션은 행이 100,000개가 넘는 대용량 파일을 처리할 때 BSON 크기 제한 오류가 발생했습니다. 이 문제를 해결하기 위해 우리는 BSON 크기 제한을 우회하여 대용량 파일을 청크로 저장할 수 있는 MongoDB의 GridFS를 사용하기로 결정했습니다. 이는 크기 제한 없이 전체 Excel 파일을 저장할 수 있게 해주는 획기적인 기능이었습니다.
GridFS에 파일을 저장한 후 프런트엔드에서 검색하고 처리하려면 추가 단계가 필요했습니다. 프런트엔드는 GridFS에서 파일을 가져오기 위해 백엔드로 요청을 보냅니다. 검색된 파일은 XLSX 라이브러리를 사용하여 JSON 형식으로 변환됩니다. 하지만 GridFS가 스토리지 문제를 해결했음에도 불구하고 대용량 파일을 JSON으로 변환하는 데 시간이 많이 걸리는 작업은 여전히 병목 현상이었습니다. XLSX 라이브러리는 행이 100,000개인 대용량 파일을 처리하는 데 상당한 시간이 걸리므로 사용자 환경이 느려질 수 있습니다. 여기서 우리는 프런트엔드 처리를 더욱 최적화해야 한다는 것을 깨달았습니다. 변환을 처리하는 보다 효율적인 방법을 조사하거나 일부 처리를 백엔드로 이동하여 클라이언트 측의 부하를 완화하는 것을 고려할 수 있습니다.
사용자 경험을 개선하고 프런트엔드의 부하를 줄이기 위해 백엔드에서 비동기 처리를 활용할 수 있습니다. 프런트엔드가 전체 Excel 파일을 처리할 때까지 기다리는 대신 백엔드가 변환을 처리하고 서버에서 계산을 수행할 수 있습니다. 이렇게 하면 처리된 결과가 프런트엔드로 직접 반환되어 속도와 효율성이 향상됩니다. 또 다른 접근 방식은 한 번에 행의 하위 집합만 처리되는 페이지 매김을 사용하는 것입니다. 이렇게 하면 프런트엔드 로드가 줄어들고 사용자가 데이터와 더 빠르게 상호 작용할 수 있습니다. 또한 한 번에 너무 많은 데이터로 브라우저에 부담을 주지 않도록 JSON 변환 프로세스를 청킹하여 메모리 사용량을 최적화하고 성능을 향상시킬 수도 있습니다.
결론적으로 MERN 스택에서 대용량 Excel 파일 처리를 최적화하려면 스토리지 및 성능 문제를 모두 해결해야 합니다. 효율적인 저장을 위해 MongoDB의 GridFS를 활용하고 서버 측 처리 또는 페이지 매김을 구현함으로써 애플리케이션은 대용량 파일을 보다 효과적으로 확장하고 처리할 수 있습니다. 그러나 Excel을 JSON으로 변환할 때 프런트엔드의 성능 병목 현상은 여전히 주의가 필요합니다. 무거운 처리 작업을 백엔드로 오프로드함으로써 애플리케이션이 보다 원활하게 실행되어 사용자에게 더 나은 경험을 제공할 수 있습니다. 우리가 이 접근 방식을 계속 개선함에 따라 코드 실행 최적화와 함께 클라이언트 측과 서버 측 책임의 균형을 맞추는 것이 효율적이고 확장 가능한 MERN 스택 애플리케이션을 구축하는 데 핵심이라는 것이 분명해졌습니다. 🚀
해결 방법 1: Excel 파일을 MongoDB에 JSON으로 저장(프런트엔드 및 백엔드)
이 솔루션은 프런트엔드에서 Excel 데이터를 JSON으로 변환하고 이를 MongoDB에 저장하는 기본 접근 방식을 사용합니다. 이 스크립트는 작은 파일에 도움이 되지만 큰 파일(16MB 이상)에는 확장이 잘 되지 않을 수 있습니다. 확장성이 문제가 되지 않는 기본 설정에 적합합니다.
// 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');});
솔루션 2: GridFS를 사용하여 MongoDB에 대용량 Excel 파일 저장
이 접근 방식에서는 GridFS를 사용하여 대규모 Excel 파일을 MongoDB에 청크로 저장합니다. 이를 통해 16MB보다 큰 파일을 처리할 수 있습니다. 파일을 저장한 후 프런트엔드는 파일을 검색하고 처리를 위해 JSON으로 변환합니다.
// 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');});
솔루션 3: 성능 최적화를 위한 서버 측 처리
이 솔루션은 JSON 변환을 프런트엔드에서 백엔드로 전환하여 성능을 향상시킵니다. 이렇게 하면 프런트엔드에서 대용량 파일 처리 시간이 발생하지 않고 대용량 데이터세트의 파일 변환 속도가 빨라집니다.
// 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');});
솔루션에 사용되는 주요 프로그래밍 명령에 대한 설명
MERN 스택 애플리케이션에서 Excel 파일 처리 최적화
MERN 스택 애플리케이션에서 대용량 Excel 파일을 처리하는 것은 특히 파일에 수십만 개의 행이 포함된 경우 심각한 문제를 야기할 수 있습니다. 사용자가 Excel 데이터를 업로드하고 계산을 수행할 수 있는 웹 앱의 맥락에서 이러한 문제는 더욱 두드러집니다. Excel 파일을 다음으로 변환하는 일반적인 접근 방식 JSON MongoDB의 저장 형식은 종종 성능 병목 현상을 초래합니다. 16MB BSON 제한 MongoDB에 의해 부과됩니다. 100,000개 이상의 행이 있는 Excel 파일을 처리할 때 이 제한을 빠르게 초과하여 오류가 발생하고 성공적인 저장을 방해할 수 있습니다. 이 문제를 해결하기 위해 MongoDB의 GridFS를 사용하면 확장 가능한 솔루션이 제공됩니다. GridFS는 파일을 더 작은 청크로 나누고 효율적으로 저장하여 BSON의 크기 제한을 우회하고 앱이 문제 없이 훨씬 더 큰 파일을 처리할 수 있도록 합니다.
그러나 GridFS에 파일을 저장하는 것은 최적화 프로세스의 일부일뿐입니다. 파일이 저장되면 프런트엔드에서 파일을 검색하고 처리하면 특히 대규모 데이터 세트를 처리할 때 성능 문제가 발생할 수 있습니다. XLSX 라이브러리를 사용하여 100,000개의 행이 있는 파일을 JSON으로 변환하는 것은 특히 클라이언트 측에서 시간이 많이 걸릴 수 있습니다. 프런트엔드는 평균, 합계 및 기타 행별 작업과 같은 계산을 수행하므로 이 프로세스는 렌더링 지연으로 인해 사용자 경험이 저하될 수 있습니다. 이러한 경우에는 이 작업 중 일부를 백엔드로 오프로드하는 것이 유용한 경우가 많습니다. 서버 측에서 변환 및 계산을 처리하면 클라이언트의 작업 부하를 크게 줄여 더 빠르고 응답성이 뛰어난 애플리케이션을 만들 수 있습니다.
MERN 스택 애플리케이션에서 대용량 Excel 파일 처리를 최적화할 때 또 다른 중요한 고려 사항은 효율적인 데이터 처리를 보장하는 것입니다. 한 가지 접근 방식은 데이터의 하위 집합만 한 번에 검색하고 처리하는 데이터 페이지 매김 또는 청킹을 구현하는 것입니다. 이 방법을 사용하면 초기 로딩 시간이 줄어들어 사용자가 데이터가 처리되는 동안 상호 작용할 수 있습니다. 또한 백엔드에서 인덱싱 및 캐싱 메커니즘을 활용하면 성능을 더욱 향상시킬 수 있습니다. 결론적으로, MERN 스택 웹 앱에서 대용량 파일 처리를 효과적으로 최적화하려면 스토리지에 GridFS를 사용하고, 계산을 서버로 오프로드하고, 효율적인 프런트엔드 상호 작용을 위해 데이터 청크를 구현하는 조합을 고려하십시오. 🚀
MERN 스택의 대용량 Excel 파일 처리에 대해 자주 묻는 질문
- 대용량 파일을 저장할 때 MongoDB의 BSON 크기 제한을 어떻게 피할 수 있나요?
- MongoDB에서 BSON 크기 제한을 우회하려면 다음을 사용할 수 있습니다. GridFS를 사용하면 대용량 파일을 청크로 저장하여 16MB BSON 크기 제한을 초과하는 파일을 효율적으로 처리할 수 있습니다.
- 대용량 Excel 파일을 처리할 때 프런트엔드 성능을 최적화하기 위한 모범 사례는 무엇입니까?
- 프런트엔드 성능을 최적화하려면 파일 처리 및 계산 작업을 백엔드로 오프로드하는 것을 고려하세요. 이렇게 하면 클라이언트 브라우저의 로드가 줄어들어 보다 원활한 사용자 경험이 보장됩니다.
- 대용량 Excel 파일을 JSON으로 변환하는 속도를 어떻게 향상시킬 수 있나요?
- 변환 프로세스 속도를 높이는 한 가지 방법은 파일을 더 작은 덩어리로 나누고 비동기식으로 처리하는 것입니다. 또한 효율적인 라이브러리를 활용하거나 백엔드 서비스를 사용하여 변환하면 소요 시간을 크게 줄일 수 있습니다.
- 대용량 Excel 파일에 대한 실시간 계산을 처리할 수 있는 방법이 있습니까?
- 데이터 집계(합계, 평균, 최대, 최소)를 위한 서버 측 처리를 사용하여 실시간 계산을 수행할 수 있습니다. 이렇게 하면 프런트엔드에서 데이터를 처리하는 데 소요되는 시간이 줄어들고 응답성이 향상됩니다.
- 자주 액세스하는 대용량 Excel 파일을 저장하는 가장 좋은 방법은 무엇입니까?
- Excel 파일이 크고 자주 액세스해야 하는 경우 GridFS 탁월한 선택입니다. 파일을 더 작고 관리 가능한 덩어리로 분할하여 효율적인 저장 및 검색을 보장합니다.
- 내 웹앱에서 대용량 Excel 파일에 대한 페이지 매김을 구현할 수 있나요?
- 예, 페이지 매김을 구현하면 성능을 최적화하는 데 도움이 될 수 있습니다. 데이터의 더 작은 하위 집합을 가져오고 처리할 수 있으므로 앱의 응답성이 향상되고 초기 로드 시간이 단축됩니다.
- MongoDB GridFS는 대용량 Excel 파일 처리를 어떻게 개선합니까?
- GridFS는 파일을 작은 덩어리로 저장하므로 MongoDB에서 부과한 16MB 제한보다 큰 파일을 저장할 수 있습니다. 이는 Excel 파일과 같은 대규모 데이터 세트를 처리할 때 특히 유용합니다.
- 대용량 Excel 파일을 처리할 때 시간 초과를 방지하려면 어떤 조치를 취해야 합니까?
- 시간 초과를 방지하려면 파일 처리를 더 작은 작업으로 나누고, 처리를 위해 백그라운드 작업자 또는 대기열을 사용하고, 서버 측 코드를 최적화하여 데이터를 효율적으로 처리할 수 있습니다.
- 대용량 Excel 파일을 처리할 때 프런트엔드 메모리 사용량을 줄이려면 어떻게 해야 합니까?
- 프런트엔드 메모리 사용량을 줄이려면 Excel 파일에 대한 스트리밍 및 청크를 구현하여 모든 것을 메모리에 한 번에 로드하는 대신 파일의 작은 부분을 한 번에 처리할 수 있습니다.
MERN Stack 앱에서 대용량 Excel 파일 처리 최적화
MERN 스택 앱에서 대용량 Excel 파일을 효율적으로 저장하고 검색하려면 다음을 사용하는 것을 고려해야 합니다. GridFS 16MB BSON 크기 제한보다 큰 파일을 처리하는 MongoDB용. Excel 파일을 JSON으로 직접 변환하고 저장하면 특히 대규모 데이터 세트를 처리할 때 성능 병목 현상이 발생할 수 있습니다. 파일 처리 및 계산을 백엔드로 오프로드하면 프런트엔드 로드가 줄어들고 사용자에게 더 빠른 처리 시간이 제공됩니다.
또한 프런트엔드에서 데이터 청크 및 페이지 매김과 같은 기술을 구현하면 주어진 시간에 관리 가능한 데이터 부분만 처리되도록 할 수 있습니다. 이렇게 하면 메모리 소비가 줄어들고 시간 초과를 방지하는 데 도움이 됩니다. 백엔드 스토리지와 프런트엔드 데이터 처리를 모두 최적화함으로써 MERN 스택 웹 앱을 효율적으로 확장하여 수천 개의 행이 있는 대용량 Excel 파일을 처리할 수 있습니다. 🚀
출처 및 참고자료
- 사용방법을 설명합니다 GridFS MongoDB에 대용량 파일을 저장하려면 다음을 수행하세요. MongoDB GridFS 문서
- 에 대한 통찰력을 제공합니다. 최적화 xlsx 라이브러리를 사용하여 Node.js에서 Excel 파일 변환: npm의 xlsx 라이브러리
- MERN 스택 애플리케이션의 파일 처리에 대한 개요를 제공합니다. DigitalOcean MERN 튜토리얼
- 프런트엔드 애플리케이션의 대규모 데이터 세트에 대한 성능 최적화 기술을 논의합니다. 프론트엔드 마스터 블로그