当实现用户驱动的大文件导出或批量序列化(Excel/CSV/JSON/JSONL/PDF,数据量未知或超过 1 万行/10 MB)时触发;普通小文件下载、静态资源下载、非导出 Writer/Report 类不触发。防止 OOM、临时文件残留、同步导出阻塞 HTTP 线程和表格公式注入。
Scanned 9/5/2026
Install to Claude Code
npx -y skills add doccker/cc-use-exp --skill cc-streaming-export-safety --agent claude-codeInstalls into .claude/skills of the current project.
Are you the author of Cc Streaming Export Safety?
Add the live security badge to your README — it updates automatically with every re-scan.
[](https://www.skillsdirectory.com/skills/doccker-cc-streaming-export-safety)More formats (shields.io, HTML) on the badges page.
---
name: cc-streaming-export-safety
description: 当实现用户驱动的大文件导出或批量序列化(Excel/CSV/JSON/JSONL/PDF,数据量未知或超过 1 万行/10 MB)时触发;普通小文件下载、静态资源下载、非导出 Writer/Report 类不触发。防止 OOM、临时文件残留、同步导出阻塞 HTTP 线程和表格公式注入。
---
# 流式导出 / 大对象内存安全
> 当一次性 in-memory 构建数据超过 1 万行 / 10 MB,或数据量由用户筛选决定且无法预估上限时,必须切换为流式 / 分页 API。
> 否则常见后果:**OOM**、Full GC 风暴、临时文件残留、HTTP 超时。
---
## 触发边界
适用:
- 用户驱动的全量导出、报表下载、备份导出、批量序列化
- Excel / CSV / JSON / JSONL / PDF 文件可能超过 1 万行或 10 MB
- 代码里出现 `SXSSFWorkbook`、`XSSFWorkbook`、`EasyExcel`、`openpyxl`、`excelize`、`ExcelJS`、`PDFKit`、`ReportLab`、`JsonGenerator` 等导出库
不适用:
- 固定小文件下载、静态资源下载、头像/附件转发
- 普通 `Writer` / `Report` / `Download` 命名但不涉及大数据导出
- 单条 JSON 响应或常规分页接口
---
## 决策:什么时候必须流式?
| 数据量级 | 推荐模式 | 备注 |
|---------|---------|------|
| ≤ 1 万行 / ≤ 5 MB | 内存构建 OK | XSSFWorkbook / pandas / 普通 JSON 序列化 |
| 1 万 ~ 10 万行 | **强烈建议**流式 | 单机够用,但有 OOM 风险 |
| > 10 万行 / > 50 MB | **必须**流式 + 异步 | 内存模型会爆 |
| 数据量未知(用户驱动) | **必须**流式 + 上限保护 | 永远按最坏情况设计 |
**核心判断**:能不能预估上限?预估超过 1 万行就上流式。
---
## 陷阱 #1:Excel 大数据 → XSSFWorkbook 全量加载 OOM
### 嗅探信号
代码评审看到以下模式立即怀疑:
- `new XSSFWorkbook()` + 循环 `createRow` 超过 1 万次
- `EasyExcel.write(...).sheet().doWrite(data)` 里 `data` 已经全量加载且超过 1 万条
- `openpyxl.Workbook()`(未带 `write_only=True`)+ 循环 `append`
- `excelize.NewFile()` + `SetCellValue` 大量循环
- `ExcelJS.Workbook()`(未用 `stream` 子模块)
### 正确做法:Java + Apache POI SXSSF
```java
// ❌ XSSF 全量内存(10w 行直接 OOM)
XSSFWorkbook wb = new XSSFWorkbook();
Sheet sheet = wb.createSheet();
for (int i = 0; i < 100_000; i++) {
Row row = sheet.createRow(i);
row.createCell(0).setCellValue("data");
}
// ✅ SXSSF 流式(windowSize=100,超出窗口写临时文件)
SXSSFWorkbook wb = null;
try {
wb = new SXSSFWorkbook(100);
wb.setCompressTempFiles(true);
Sheet sheet = wb.createSheet();
for (int i = 0; i < 100_000; i++) {
Row row = sheet.createRow(i);
row.createCell(0).setCellValue("data");
}
try (OutputStream os = new FileOutputStream("out.xlsx")) {
wb.write(os);
}
} finally {
if (wb != null) {
wb.dispose();
}
}
```
### SXSSF 限制(**必须**告知调用方)
- ❌ 不能随机访问已 flush 的行(超过 windowSize 后该行不可读)
- ❌ 不支持公式自动计算(需要预先 `evaluator.evaluateAll()`)
- ❌ 不支持 `cloneSheet`、不支持合并多个已写出的 Sheet
- ⚠️ 临时文件默认在 `java.io.tmpdir`,容器环境注意磁盘配额
- ⚠️ 必须在 `finally` 中 `dispose()`,否则 SXSSF backing temp files 会残留
### EasyExcel(阿里)流式写入
```java
// ✅ 已使用 EasyExcel 的项目:用 ExcelWriter 分批写,不要先构建全量 data
ExcelWriter writer = null;
try {
writer = EasyExcel.write("out.xlsx", DataDTO.class).build();
WriteSheet sheet = EasyExcel.writerSheet("data")
.registerWriteHandler(new LongestMatchColumnWidthStyleStrategy())
.build();
int pageNo = 0;
while (true) {
List<DataDTO> batch = loadBatch(pageNo++, BATCH_SIZE);
if (batch.isEmpty()) {
break;
}
writer.write(batch, sheet);
}
} finally {
if (writer != null) {
writer.finish();
}
}
```
> EasyExcel 已进入维护模式。新项目优先评估 Apache POI SXSSF、FastExcel / Apache Fesod 或项目已有导出栈。
### 其他语言核心 API
| 语言 | 流式 API | 关键差异 |
|------|---------|---------|
| Python | `openpyxl.Workbook(write_only=True)` | 写端不能用 `ws.cell()`,只能 `ws.append(row)`,**不可回写** |
| Python | `openpyxl.load_workbook(read_only=True)` | 读端按行迭代;超大数据优先考虑 CSV / JSONL |
| Go | `f.NewStreamWriter("Sheet1")` (excelize v2.x) | 必须 `sw.Flush()`,否则数据丢失 |
| Node.js | `new ExcelJS.stream.xlsx.WorkbookWriter({filename})` | 每个 row `row.commit()`,最后 `workbook.commit()` |
> 完整代码示例见 `references/multi-lang-examples.md`
---
## 陷阱 #2:CSV 大文件 → 整文件 readlines / List 拼接
### 错误示例
```java
// ❌ 一次性读入全部行
List<String> lines = Files.readAllLines(Paths.get("huge.csv"));
// ❌ 一次性构建全部字符串
StringBuilder sb = new StringBuilder();
for (Record r : records) sb.append(r.toCsv()).append("\n");
Files.write(path, sb.toString().getBytes());
```
### 正确做法
```java
// ✅ 读:BufferedReader 逐行
try (BufferedReader reader = Files.newBufferedReader(path)) {
String line;
while ((line = reader.readLine()) != null) {
processLine(line);
}
}
// ✅ 写:OpenCSV CSVWriter 逐行 flush
try (CSVWriter writer = new CSVWriter(new FileWriter(path))) {
for (Record r : records) {
writer.writeNext(r.toArray());
}
}
```
### 其他语言核心 API
| 语言 | 写 | 读 |
|------|----|----|
| Python | `csv.writer(f).writerows(iter)` | `csv.reader(f)` 迭代器 / `pandas.read_csv(chunksize=N)` |
| Go | `csv.NewWriter(f)` + `w.Flush()` 必须调用 | `csv.NewReader(f).Read()` 逐行 |
| Node.js | `csv-stringify` stream | `csv-parse` stream |
**陷阱**:Go 的 `csv.Writer` 不自动 flush,**忘记调用 `w.Flush()` 数据全在 buffer 里**。
---
## 陷阱 #3:JSON 大数组导出 → ObjectMapper.writeValueAsString
### 错误示例
```java
// ❌ 整数组先序列化为 String,再写文件
List<Order> orders = repo.findAll(); // 100w 行
String json = objectMapper.writeValueAsString(orders); // OOM
Files.write(path, json.getBytes());
```
### 正确做法:JsonGenerator 流式
```java
// ✅ Jackson JsonGenerator 流式写
try (JsonGenerator gen = objectMapper.getFactory()
.createGenerator(new FileOutputStream(path), JsonEncoding.UTF8)) {
gen.writeStartArray();
int page = 0;
Page<Order> orderPage;
do {
orderPage = repo.findAll(PageRequest.of(page++, 1000));
for (Order o : orderPage.getContent()) {
objectMapper.writeValue(gen, o);
}
} while (orderPage.hasNext());
gen.writeEndArray();
}
```
### 推荐替代:JSONL(行分隔 JSON)
数据量极大时,输出格式选 **JSONL**(每行一个 JSON 对象)比标准 JSON 数组更友好:
```
{"id":1,"name":"a"}
{"id":2,"name":"b"}
```
下游可以一行一行解析,不需要先读完整个文件。
### 其他语言核心 API
| 语言 | 流式 API |
|------|---------|
| Python | `orjson` 单条 dumps + 写 `.jsonl`;或 `ijson` 读流式 |
| Go | `json.NewEncoder(w).Encode(v)` 逐对象(天然生成 JSONL) |
| Node.js | `JSONStream.stringify()` |
---
## 陷阱 #4:PDF 大报表 → 假流式 / 全文档预渲染
### 错误示例
```java
// ❌ 一次性把所有 Page 加到 Document,再 save
PDDocument doc = new PDDocument();
for (int i = 0; i < 10_000; i++) {
doc.addPage(buildPage(data.get(i))); // 全部 Page 在内存
}
doc.save(path);
```
### 正确做法:先验证库是否真实增量写出
```java
// ✅ 写到文件流,分批取数;但仍需压测验证库内部是否保留完整文档状态
try (PdfWriter writer = new PdfWriter(path);
PdfDocument pdf = new PdfDocument(writer);
Document layout = new Document(pdf)) {
for (Order o : orders) {
layout.add(buildParagraph(o));
}
}
```
### 其他语言核心 API
| 语言 | 流式 API | 关键操作 |
|------|---------|---------|
| Python | `ReportLab Canvas` | 分页绘制,换页 `c.showPage()`,最终 `c.save()` |
| Go | `gofpdf.New(...)` + `pdf.AddPage()` | `OutputFileAndClose(path)` 一次写出(内存大时考虑 `unidoc` 流式) |
| Node.js | `PDFKit` | `doc.pipe(fs.createWriteStream(path))` |
**注意**:PDF 库的“写到文件流”不等于内存恒定。很多库仍会在保存前保留完整文档状态。
数据量大时考虑:
1. 拆成多个 PDF
2. 改用已验证的增量写出库
3. 走异步 + 文件存储
---
## 陷阱 #5:CSV / Excel 公式注入
### 问题
用户可控字段如果以 `=`、`+`、`-`、`@` 开头,部分表格软件会按公式解释。导出文件被打开时,可能触发恶意公式或外部链接。
### 正确做法
- 对用户可控的文本单元格做公式前缀转义,例如按项目约定加单引号或制表符前缀
- 只处理文本字段,不要破坏数字、日期、金额等结构化字段
- 在 DTO / cell writer 层集中处理,避免每个导出点各自拼规则
---
## 陷阱 #6:大数据导出同步阻塞 HTTP 线程
### 问题
同步导出 > 30s 会被 Nginx / 网关切断 504;HTTP 线程被长时间占用,影响其他请求。
### 错误示例
```java
// ❌ Controller 同步生成 + 返回
@GetMapping("/export/orders")
public ResponseEntity<byte[]> exportOrders() {
byte[] excel = buildExcelInMemory(); // 占用 HTTP 线程 60s+
return ResponseEntity.ok().body(excel);
}
```
### 正确做法:任务化 + 轮询/通知
```java
// ✅ 接口立即返回任务 ID
@PostMapping("/export/orders")
public ExportTaskDTO export() {
String taskId = exportTaskService.submit(...);
return new ExportTaskDTO(taskId, "PROCESSING");
}
// ✅ 异步执行 + 写到对象存储
@Async("exportExecutor")
public void execute(String taskId, ...) {
File temp = null;
SXSSFWorkbook wb = null;
try {
temp = File.createTempFile("export-", ".xlsx");
wb = new SXSSFWorkbook(100);
wb.setCompressTempFiles(true);
streamWriteExcel(wb, ...);
try (OutputStream os = new FileOutputStream(temp)) {
wb.write(os);
}
String url = ossClient.upload(temp);
taskRepo.complete(taskId, url);
} catch (Exception e) {
taskRepo.fail(taskId, e.getMessage());
} finally {
if (wb != null) {
wb.dispose();
}
if (temp != null && !temp.delete()) {
log.warn("Failed to delete export temp file: {}", temp);
}
}
}
// ✅ 查询接口
@GetMapping("/export/tasks/{id}")
public ExportTaskDTO query(@PathVariable String id) { ... }
```
> 详见 `cc-async-task-pattern` skill —— 异步任务的状态机、超时、重试、幂等
---
## 通用检查清单
- [ ] 数据量预估超过 1 万行的导出是否用了流式 API
- [ ] 临时文件清理是否在 `try-finally` / `defer` / `with` / `using` 中(SXSSF 必须 `dispose()`)
- [ ] 临时目录是否检查了磁盘配额(容器环境 `/tmp` 可能很小)
- [ ] 流式 API 的限制是否告知了调用方(不能回写 / 不支持公式 / 必须 flush)
- [ ] PDF 库是否压测确认了真实内存占用,而不是只看到写入文件流
- [ ] 用户可控的 CSV / Excel 文本字段是否处理了公式注入前缀
- [ ] 导出接口是否异步化(任务 ID + 轮询 / WebSocket 通知)
- [ ] 错误恢复:流式写入中断时临时文件是否清理
- [ ] 是否设置了数据量上限(防止用户传 `pageSize=999999`)
- [ ] 大文件是否上传到对象存储而非内存返回
---
## 相关 skill
- `cc-async-task-pattern` —— 异步任务的状态机、超时、幂等
- `cc-query-performance-safety` —— 防止导出时 N+1、IN 子句过长
- `cc-field-mapping-safety` —— DTO 转换时字段映射一致性
---
## 规则溯源
```
> 📋 本回复遵循:`cc-streaming-export-safety` - [章节]
```
Is this your skill, or is something wrong with this listing? Request removal or report an issue. Author removals are honored within 72 hours.
No comments yet. Be the first to comment!