Как обрабатывать большие (50 ГБ) XML файлы в Java

В настоящее время я пытаюсь использовать SAX Parser, но около 3/4 через файл, который он полностью замораживает, я попытался выделить больше памяти и т.д., но не получал никаких улучшений.

Есть ли способ ускорить это? Лучший метод?

Разделил его на голые кости, поэтому теперь у меня есть следующий код, и при запуске в командной строке все равно не происходит так быстро, как хотелось бы.

Запустив его с помощью "java -Xms-4096m -Xmx8192m -jar reader.jar", я получил превышение верхнего предела GC вокруг статьи 700000

Main:

public class Read {
    public static void main(String[] args) {       
       pages = XMLManager.getPages();
    }
}

XMLManager

public class XMLManager {
    public static ArrayList<Page> getPages() {

    ArrayList<Page> pages = null; 
    SAXParserFactory factory = SAXParserFactory.newInstance();

    try {

        SAXParser parser = factory.newSAXParser();
        File file = new File("..\\enwiki-20140811-pages-articles.xml");
        PageHandler pageHandler = new PageHandler();

        parser.parse(file, pageHandler);
        pages = pageHandler.getPages();

    } catch (ParserConfigurationException e) {
        e.printStackTrace();
    } catch (SAXException e) {
        e.printStackTrace();
    } catch (IOException e) {
        e.printStackTrace();
    }


    return pages;
    }    
}

PageHandler

public class PageHandler extends DefaultHandler{

    private ArrayList<Page> pages = new ArrayList<>();
    private Page page;
    private StringBuilder stringBuilder;
    private boolean idSet = false;

    public PageHandler(){
        super();
    }

    @Override
    public void startElement(String uri, String localName, String qName, Attributes attributes) throws SAXException {

        stringBuilder = new StringBuilder();

         if (qName.equals("page")){

            page = new Page();
            idSet = false;

        } else if (qName.equals("redirect")){
             if (page != null){
                 page.setRedirecting(true);
             }
        }
    }

     @Override
     public void endElement(String uri, String localName, String qName) throws SAXException {

         if (page != null && !page.isRedirecting()){

             if (qName.equals("title")){

                 page.setTitle(stringBuilder.toString());

             } else if (qName.equals("id")){

                 if (!idSet){

                     page.setId(Integer.parseInt(stringBuilder.toString()));
                     idSet = true;

                 }

             } else if (qName.equals("text")){

                 String articleText = stringBuilder.toString();

                 articleText = articleText.replaceAll("(?s)<ref(.+?)</ref>", " "); //remove references
                 articleText = articleText.replaceAll("(?s)\\{\\{(.+?)\\}\\}", " "); //remove links underneath headings
                 articleText = articleText.replaceAll("(?s)==See also==.+", " "); //remove everything after see also
                 articleText = articleText.replaceAll("\\|", " "); //Separate multiple links
                 articleText = articleText.replaceAll("\\n", " "); //remove new lines
                 articleText = articleText.replaceAll("[^a-zA-Z0-9- \\s]", " "); //remove all non alphanumeric except dashes and spaces
                 articleText = articleText.trim().replaceAll(" +", " "); //convert all multiple spaces to 1 space

                 Pattern pattern = Pattern.compile("([\\S]+\\s*){1,75}"); //get first 75 words of text
                 Matcher matcher = pattern.matcher(articleText);
                 matcher.find();

                 try {
                     page.setSummaryText(matcher.group());
                 } catch (IllegalStateException se){
                     page.setSummaryText("None");
                 }
                 page.setText(articleText);

             } else if (qName.equals("page")){

                 pages.add(page);
                 page = null;

            }
        } else {
            page = null;
        }
     }

     @Override
     public void characters(char[] ch, int start, int length) throws SAXException {
         stringBuilder.append(ch,start, length); 
     }

     public ArrayList<Page> getPages() {
         return pages;
     }
}

Ответы

Ответ 1

Ваш код синтаксического анализа, скорее всего, работает нормально, но объем данных, которые вы загружаете, вероятно, слишком велик для хранения в памяти ArrayList.

Вам нужен какой-то конвейер для передачи данных в его фактическое место назначения немедленно сохраните все в памяти.

То, что я иногда делал для такого рода ситуаций, похоже на следующее.

Создайте интерфейс для обработки одного элемента:

public interface PageProcessor {
    void process(Page page);
}

Поставить реализацию этого в PageHandler через конструктор:

public class Read  {
    public static void main(String[] args) {

        XMLManager.load(new PageProcessor() {
            @Override
            public void process(Page page) {
                // Obviously you want to do something other than just printing, 
                // but I don't know what that is...
                System.out.println(page);
           }
        }) ;
    }

}


public class XMLManager {

    public static void load(PageProcessor processor) {
        SAXParserFactory factory = SAXParserFactory.newInstance();

        try {

            SAXParser parser = factory.newSAXParser();
            File file = new File("pages-articles.xml");
            PageHandler pageHandler = new PageHandler(processor);

            parser.parse(file, pageHandler);

        } catch (ParserConfigurationException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (SAXException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }

    }
}

Отправлять данные на этот процессор вместо того, чтобы помещать его в список:

public class PageHandler extends DefaultHandler {

    private final PageProcessor processor;
    private Page page;
    private StringBuilder stringBuilder;
    private boolean idSet = false;

    public PageHandler(PageProcessor processor) {
        this.processor = processor;
    }

    @Override
    public void startElement(String uri, String localName, String qName, Attributes attributes) throws SAXException {
         //Unchanged from your implementation
    }

    @Override
    public void characters(char[] ch, int start, int length) throws SAXException {
         //Unchanged from your implementation
    }

    @Override
    public void endElement(String uri, String localName, String qName) throws SAXException {
            //  Elide code not needing change

            } else if (qName.equals("page")){

                processor.process(page);
                page = null;

            }
        } else {
            page = null;
        }
    }

}

Конечно, вы можете заставить свой интерфейс обрабатывать фрагменты нескольких записей, а не только один, и локально собирать страницы PageHandler в меньшем списке и периодически отсылать список для обработки и очищать список.

Или (возможно, лучше) вы можете реализовать интерфейс PageProcessor, как определено здесь, и построить там логику, которая буферизует данные и отправляет их для дальнейшей обработки в кусках.

Ответ 2

Это действительно проблема: pages.add(page);. На самом деле SAX очень дружелюбен к памяти, а использование памяти не зависит от размера входного файла.

Мы разработали генератор кода, который генерирует код на основе XSD (если у вас есть его, вы можете сгенерировать его из исходного документа). Этот продукт основан на SAX и без видимости обрабатывает файлы с несколькими ГБ (самое большое, что мы использовали, - 22 ГБ). Это похоже на подход, описанный доном Роба здесь. Единственное, что вам нужно сделать, это реализовать интерфейс процессора.

В процессоре runtime (java) используется файл конфигурации (файл свойств java), который позволяет вам подписаться на типы схем, которые вам интересны. Если вам нравится больше информации об этом, посмотрите здесь: http://www.xml2java.net/xml-to-java-data-binding-for-big-data/