Mengoptimumkan Pemprosesan dan Penyimpanan Fail Excel Besar dalam Aplikasi Web Tindanan MERN

Mengoptimumkan Pemprosesan dan Penyimpanan Fail Excel Besar dalam Aplikasi Web Tindanan MERN
Mengoptimumkan Pemprosesan dan Penyimpanan Fail Excel Besar dalam Aplikasi Web Tindanan MERN

Mengendalikan Fail Excel Besar dalam Apl MERN Stack Anda

Membina apl web dengan timbunan MERN membuka banyak kemungkinan, terutamanya apabila bekerja dengan fail yang dimuat naik pengguna. Satu senario sedemikian ialah berurusan dengan fail Excel yang besar, keperluan biasa dalam aplikasi berat data. Sama ada anda sedang membina alat analisis kewangan atau apl pemprosesan data, pengguna selalunya perlu memuat naik fail Excel untuk memproses dan menganalisis data. Walau bagaimanapun, apabila fail tersebut membesar dalam saiz—mengandungi sehingga 100,000 baris atau lebih—perkara boleh menjadi rumit! 🧐

Dalam kes ini, pengendalian penyimpanan dan pengambilan fail menjadi satu cabaran, terutamanya apabila menggunakan MongoDB. Pada mulanya, ramai pembangun mungkin memilih untuk menukar fail Excel ke dalam format JSON menggunakan perpustakaan seperti `xlsx` dan menyimpannya terus dalam pangkalan data. Walaupun ini mungkin berfungsi untuk fail yang lebih kecil, masalah timbul apabila berurusan dengan set data yang besar. MongoDB mengenakan had saiz BSON sebanyak 16 MB, bermakna fail anda boleh melebihi ambang itu dan menyebabkan masalah. 😓

Untuk mengatasi had ini, penyelesaian seperti GridFS menawarkan cara yang elegan untuk menyimpan fail besar dalam MongoDB tanpa menggunakan had saiz tersebut. Dengan membahagikan fail kepada bahagian yang lebih kecil dan menyimpannya dengan cekap, GridFS membolehkan anda memuat naik, menyimpan dan mendapatkan semula fail besar dengan lebih berkesan. Tetapi terdapat satu lagi isu yang dihadapi—menukar fail Excel yang besar kepada format JSON pada bahagian hadapan juga boleh memakan masa, walaupun dengan perpustakaan berkuasa seperti `xlsx`.

Jadi, bagaimanakah kita boleh mengoptimumkan proses ini untuk memastikan pengguna boleh memuat naik dan mendapatkan semula fail Excel yang besar tanpa menghadapi kesesakan prestasi? Dalam artikel ini, kami akan meneroka pendekatan yang berbeza untuk menyimpan fail Excel yang besar dalam MongoDB dan cara mengoptimumkan bahagian pemprosesan bahagian hadapan untuk meningkatkan prestasi bagi aplikasi tindanan MERN anda. 🚀

Perintah Contoh Penggunaan
FileReader API FileReader digunakan untuk membaca kandungan fail yang disimpan pada komputer pengguna. Dalam skrip frontend, FileReader.readAsArrayBuffer() membaca fail Excel ke dalam tatasusunan bait, yang kemudiannya boleh diproses dan ditukar kepada JSON menggunakan perpustakaan xlsx.
GridFSBucket GridFSBucket ialah ciri MongoDB yang digunakan untuk menyimpan fail besar dalam ketulan, memintas had saiz BSON 16MB. Ia membolehkan muat naik dan muat turun fail yang cekap. Perintah bucket.openUploadStream() membuka strim untuk memuat naik data ke GridFS, manakala bucket.openDownloadStreamByName() mendapatkan semula fail dengan namanya.
XLSX.read() Perintah ini adalah sebahagian daripada perpustakaan xlsx, yang membenarkan pembacaan fail Excel. XLSX.read() mengambil penimbal atau tatasusunan dan memprosesnya menjadi objek buku kerja yang boleh dimanipulasi lagi. Ia adalah penting untuk menukar fail Excel kepada data JSON pada kedua-dua bahagian hadapan dan bahagian belakang.
XLSX.utils.sheet_to_json() Fungsi utiliti ini menukar helaian daripada buku kerja Excel kepada format JSON. Ia adalah penting apabila kita ingin memproses data Excel baris demi baris, mengekstrak maklumat ke dalam objek JavaScript.
multer.memoryStorage() Di bahagian belakang, multer.memoryStorage() digunakan untuk menyimpan muat naik fail dalam memori (bukan cakera). Ini berguna untuk pengendalian fail sementara, terutamanya apabila bekerja dengan GridFS, yang menjangkakan penimbal fail.
upload.single('file') Perintah ini, sebahagian daripada perisian tengah multer, menyatakan bahawa hanya satu fail akan dimuat naik pada satu masa dan memberikannya nama 'fail'. Ini berguna untuk mengendalikan muat naik fail secara berstruktur pada bahagian belakang.
fetch() fetch() ialah kaedah JavaScript moden yang digunakan untuk menghantar permintaan HTTP. Dalam contoh ini, ia digunakan untuk menghantar permintaan POST untuk memuat naik fail dan permintaan GET untuk mendapatkan semula fail dari bahagian belakang. Ia penting untuk mengendalikan panggilan API tak segerak dalam aplikasi tindanan MERN.
res.status().send() res.status().send() digunakan untuk menghantar semula respons HTTP kepada klien. Kaedah status() menetapkan kod status respons, dan send() menghantar badan respons. Ini penting untuk memberikan maklum balas sama ada muat naik atau operasi fail berjaya atau gagal.
Buffer.concat() Buffer.concat() digunakan untuk menggabungkan berbilang ketulan data ke dalam satu Penampan. Apabila memuat turun fail dalam ketulan daripada GridFS, data fail disimpan dalam berbilang objek Penampan dan Buffer.concat() menggabungkannya untuk pemprosesan selanjutnya (seperti penukaran Excel).

Mengoptimumkan Pengendalian Fail Excel Besar dalam Timbunan MERN

Apabila membina aplikasi web tindanan MERN yang mengendalikan fail Excel yang besar, terutamanya apabila berurusan dengan ratusan ribu baris, proses menyimpan dan memanipulasi data boleh menjadi tidak cekap dengan cepat. Dalam kes kami, kami perlu memuat naik fail Excel, menukarnya menjadi JSON, dan lakukan pengiraan seperti jumlah, purata dan nilai maksimum/minimum untuk setiap baris. Pendekatan awal adalah untuk menukar fail menjadi objek JSON menggunakan XLSX perpustakaan dan simpan terus ke dalam MongoDB. Walau bagaimanapun, penyelesaian ini mengakibatkan ralat had saiz BSON apabila memproses fail besar dengan lebih 100,000 baris. Untuk menyelesaikannya, kami memutuskan untuk menggunakan GridFS MongoDB, yang membolehkan untuk menyimpan fail besar sebagai ketulan, memintas had saiz BSON. Ini adalah penukar permainan, membolehkan kami menyimpan keseluruhan fail Excel tanpa had saiz.

Selepas menyimpan fail dalam GridFS, mendapatkan dan memprosesnya pada bahagian hadapan memerlukan langkah tambahan. Bahagian hadapan menghantar permintaan kepada bahagian belakang untuk mengambil fail daripada GridFS. Setelah diambil semula, fail itu ditukar kepada format JSON menggunakan perpustakaan XLSX. Walau bagaimanapun, walaupun GridFS menyelesaikan isu storan, tugas yang memakan masa untuk menukar fail besar kepada JSON masih menjadi halangan. Pustaka XLSX mengambil masa yang agak lama untuk memproses fail besar dengan 100,000 baris, yang boleh melambatkan pengalaman pengguna. Di sini, kami menyedari bahawa kami perlu mengoptimumkan pemprosesan bahagian hadapan dengan lebih lanjut. Kami boleh melihat cara yang lebih cekap untuk mengendalikan penukaran atau mempertimbangkan untuk mengalihkan beberapa pemprosesan ke bahagian belakang untuk mengurangkan beban di bahagian pelanggan.

Untuk meningkatkan pengalaman pengguna dan mengurangkan beban pada bahagian hadapan, kami boleh memanfaatkan pemprosesan tak segerak pada bahagian belakang. Daripada menunggu bahagian hadapan memproses keseluruhan fail Excel, bahagian belakang boleh mengendalikan penukaran dan melakukan pengiraan pada pelayan. Ini akan mengembalikan hasil yang diproses terus ke bahagian hadapan, meningkatkan kelajuan dan kecekapan. Pendekatan lain ialah menggunakan penomboran, di mana hanya subset baris diproses pada satu masa. Ini akan mengurangkan beban bahagian hadapan dan membolehkan pengguna berinteraksi dengan data dengan lebih pantas. Kami juga boleh meneroka penggumpalan proses penukaran JSON untuk mengelakkan penyemak imbas terlalu banyak data sekaligus, mengoptimumkan penggunaan memori dan meningkatkan prestasi.

Kesimpulannya, mengoptimumkan pengendalian fail Excel yang besar dalam timbunan MERN melibatkan menangani kedua-dua isu penyimpanan dan prestasi. Dengan memanfaatkan GridFS MongoDB untuk storan yang cekap dan melaksanakan pemprosesan atau penomboran bahagian pelayan, aplikasi boleh menskala dan mengendalikan fail besar dengan lebih berkesan. Walau bagaimanapun, kesesakan prestasi di bahagian hadapan apabila menukar Excel kepada JSON masih memerlukan perhatian. Dengan memunggah tugas pemprosesan yang berat ke bahagian belakang, aplikasi boleh berjalan dengan lebih lancar, memberikan pengalaman yang lebih baik untuk pengguna. Sambil kami terus memperhalusi pendekatan ini, jelaslah bahawa mengimbangi tanggungjawab bahagian klien dan bahagian pelayan, bersama-sama dengan mengoptimumkan pelaksanaan kod, adalah kunci untuk membina aplikasi tindanan MERN yang cekap dan berskala. 🚀

Penyelesaian 1: Menyimpan Fail Excel sebagai JSON dalam MongoDB (Frontend dan Backend)

Penyelesaian ini menggunakan pendekatan asas di mana kami menukar data Excel kepada JSON pada bahagian hadapan dan menyimpannya dalam MongoDB. Skrip ini membantu dengan fail kecil tetapi mungkin tidak berskala dengan baik dengan fail besar (melebihi 16MB). Ia bagus untuk persediaan asas yang kebolehskalaan tidak menjadi masalah.

// 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');});

Penyelesaian 2: Menggunakan GridFS untuk Menyimpan Fail Excel Besar dalam MongoDB

Dalam pendekatan ini, kami menggunakan GridFS untuk menyimpan fail Excel yang besar sebagai ketulan dalam MongoDB. Ini membolehkan kami mengendalikan fail yang lebih besar daripada 16MB. Selepas menyimpan fail, bahagian hadapan mengambilnya dan menukarnya kepada JSON untuk diproses.

// 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');});

Penyelesaian 3: Pemprosesan sisi pelayan untuk Mengoptimumkan Prestasi

Penyelesaian ini meningkatkan prestasi dengan mengalihkan penukaran JSON daripada bahagian hadapan kepada bahagian belakang. Ini memastikan bahagian hadapan tidak mengalami masa pemprosesan fail yang besar, dan membolehkan penukaran fail yang lebih pantas untuk set data yang besar.

// 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');});

Penjelasan Perintah Pengaturcaraan Utama yang Digunakan dalam Penyelesaian

Mengoptimumkan Pemprosesan Fail Excel dalam Aplikasi Tindanan MERN

Mengendalikan fail Excel yang besar dalam aplikasi tindanan MERN boleh memberikan cabaran yang ketara, terutamanya apabila fail tersebut mengandungi ratusan ribu baris. Dalam konteks apl web anda, yang membolehkan pengguna memuat naik dan melakukan pengiraan pada data Excel, cabaran ini menjadi lebih ketara. Pendekatan biasa untuk menukar fail Excel ke JSON format untuk storan dalam MongoDB selalunya membawa kepada kesesakan prestasi disebabkan oleh Had BSON 16MB dikenakan oleh MongoDB. Apabila memproses fail Excel dengan lebih 100,000 baris, had ini boleh dilampaui dengan cepat, menyebabkan ralat dan menghalang storan yang berjaya. Untuk menyelesaikan isu ini, menggunakan GridFS MongoDB menawarkan penyelesaian berskala. GridFS memecahkan fail kepada ketulan yang lebih kecil dan menyimpannya dengan cekap, memintas had saiz BSON dan membolehkan apl anda mengendalikan fail yang lebih besar tanpa menghadapi masalah.

Walau bagaimanapun, menyimpan fail dalam GridFS hanyalah satu bahagian daripada proses pengoptimuman. Setelah fail disimpan, mendapatkan semula dan memprosesnya pada bahagian hadapan masih boleh menimbulkan cabaran prestasi, terutamanya apabila berurusan dengan set data yang besar. Menukar fail dengan 100,000 baris kepada JSON menggunakan pustaka XLSX boleh memakan masa yang lama, terutamanya pada bahagian pelanggan. Memandangkan bahagian hadapan bertanggungjawab untuk melakukan pengiraan seperti purata, jumlah dan operasi baris demi baris yang lain, proses ini boleh membawa kepada pengalaman pengguna yang lemah akibat kelewatan dalam pemaparan. Dalam kes sedemikian, selalunya berfaedah untuk memunggah sebahagian daripada kerja ini ke bahagian belakang. Dengan mengendalikan penukaran dan pengiraan di bahagian pelayan, anda boleh mengurangkan beban kerja klien dengan ketara, yang membawa kepada aplikasi yang lebih pantas dan responsif.

Satu lagi pertimbangan penting apabila mengoptimumkan pengendalian fail Excel yang besar dalam aplikasi tindanan MERN ialah memastikan pemprosesan data yang cekap. Satu pendekatan boleh dilakukan dengan melaksanakan penomboran data atau chunking, di mana hanya subset data diambil dan diproses pada satu masa. Kaedah ini akan mengurangkan masa pemuatan awal, membolehkan pengguna berinteraksi dengan data semasa ia sedang diproses. Selain itu, memanfaatkan mekanisme pengindeksan dan caching pada bahagian belakang boleh meningkatkan lagi prestasi. Kesimpulannya, untuk mengoptimumkan pengendalian fail besar secara berkesan dalam apl web tindanan MERN anda, pertimbangkan gabungan penggunaan GridFS untuk storan, memunggah pengiraan ke pelayan dan melaksanakan pengiraan data untuk interaksi bahagian hadapan yang cekap. 🚀

Soalan Lazim tentang Mengendalikan Fail Excel Besar dalam Tindanan MERN

  1. Bagaimanakah saya boleh mengelakkan had saiz BSON dalam MongoDB apabila menyimpan fail besar?
  2. Untuk memintas had saiz BSON dalam MongoDB, anda boleh gunakan GridFS, yang membolehkan anda menyimpan fail besar dalam ketulan, dengan cekap mengendalikan fail yang melebihi had saiz BSON 16MB.
  3. Apakah amalan terbaik untuk mengoptimumkan prestasi bahagian hadapan apabila memproses fail Excel yang besar?
  4. Untuk mengoptimumkan prestasi bahagian hadapan, pertimbangkan untuk memunggah tugasan pemprosesan dan pengiraan fail ke bahagian belakang. Ini akan mengurangkan beban pada penyemak imbas pelanggan, memastikan pengalaman pengguna yang lebih lancar.
  5. Bagaimanakah saya boleh meningkatkan kelajuan menukar fail Excel yang besar kepada JSON?
  6. Satu cara untuk mempercepatkan proses penukaran adalah dengan memecahkan fail kepada ketulan yang lebih kecil dan memprosesnya secara tidak segerak. Selain itu, memanfaatkan perpustakaan yang cekap atau menggunakan perkhidmatan bahagian belakang untuk penukaran boleh mengurangkan masa yang diambil dengan ketara.
  7. Adakah terdapat cara untuk mengendalikan pengiraan masa nyata pada fail Excel yang besar?
  8. Pengiraan masa nyata boleh dilakukan dengan menggunakan pemprosesan bahagian pelayan untuk pengagregatan data (jumlah, purata, maks, min). Ini akan mengurangkan masa yang dibelanjakan untuk memproses data pada bahagian hadapan dan meningkatkan responsif.
  9. Apakah kaedah terbaik untuk menyimpan fail Excel besar yang kerap diakses?
  10. Jika fail Excel anda besar dan memerlukan akses yang kerap, GridFS adalah pilihan yang sangat baik. Ia memastikan penyimpanan dan pengambilan semula yang cekap dengan membahagikan fail kepada bahagian yang lebih kecil dan boleh diurus.
  11. Bolehkah saya melaksanakan penomboran untuk fail Excel yang besar dalam apl web saya?
  12. Ya, melaksanakan penomboran boleh membantu mengoptimumkan prestasi. Anda boleh mengambil dan memproses subset data yang lebih kecil, yang menjadikan apl lebih responsif dan mengurangkan masa pemuatan awal.
  13. Bagaimanakah MongoDB GridFS meningkatkan pengendalian fail Excel yang besar?
  14. GridFS menyimpan fail dalam ketulan kecil, membolehkan anda menyimpan fail yang lebih besar daripada had 16MB yang dikenakan oleh MongoDB. Ini amat berguna apabila berurusan dengan set data yang besar seperti fail Excel.
  15. Apakah langkah yang perlu saya ambil untuk mengelakkan tamat masa semasa memproses fail Excel yang besar?
  16. Untuk mengelakkan tamat masa, anda boleh memecahkan pemprosesan fail kepada tugas yang lebih kecil, menggunakan pekerja latar belakang atau baris gilir untuk pemprosesan dan mengoptimumkan kod sebelah pelayan anda untuk mengendalikan data dengan cekap.
  17. Bagaimanakah saya boleh mengurangkan penggunaan memori bahagian hadapan apabila mengendalikan fail Excel yang besar?
  18. Untuk mengurangkan penggunaan memori bahagian hadapan, anda boleh melaksanakan penstriman dan chunking untuk fail Excel, memproses bahagian fail yang lebih kecil pada satu masa, dan bukannya memuatkan semuanya ke dalam memori sekaligus.

Mengoptimumkan Pengendalian Fail Excel Besar dalam Apl MERN Stack Anda

Untuk menyimpan dan mendapatkan semula fail Excel yang besar dalam apl tindanan MERN dengan cekap, anda harus mempertimbangkan untuk menggunakan GridFS untuk MongoDB, yang mengendalikan fail yang lebih besar daripada had saiz BSON 16MB. Menukar fail Excel terus ke JSON dan menyimpannya boleh membawa kepada kesesakan prestasi, terutamanya apabila berurusan dengan set data yang besar. Memunggah pemprosesan dan pengiraan fail ke bahagian belakang akan mengurangkan beban bahagian hadapan dan memberikan masa pemprosesan yang lebih pantas untuk pengguna.

Tambahan pula, teknik pelaksanaan seperti penggumpalan data dan penomboran pada bahagian hadapan boleh memastikan bahawa hanya sebahagian data yang boleh diurus diproses pada bila-bila masa. Ini mengurangkan penggunaan memori dan membantu mengelakkan tamat masa. Dengan mengoptimumkan kedua-dua storan bahagian belakang dan pengendalian data hujung hadapan, apl web tindanan MERN anda boleh berskala dengan cekap untuk mengendalikan fail Excel yang besar dengan beribu-ribu baris. 🚀

Sumber dan Rujukan
  1. Menerangkan kaedah penggunaan GridFS untuk menyimpan fail besar dalam MongoDB: Dokumentasi GridFS MongoDB
  2. Menawarkan pandangan tentang mengoptimumkan Penukaran fail Excel dalam Node.js menggunakan perpustakaan xlsx: perpustakaan xlsx pada npm
  3. Menyediakan gambaran keseluruhan pengendalian fail dalam aplikasi tindanan MERN: Tutorial MERN DigitalOcean
  4. Membincangkan teknik pengoptimuman prestasi untuk set data besar dalam aplikasi bahagian hadapan: Blog Sarjana Depan