前后端结合解决Excel海量公式计算的性能问题

发布时间:2022/12/22 19:12 发布者:KevinChen

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背景:

在数据密集的业务领域,尤其是金融,保险,税务等行业中,经常需要利用Excel模型,来对业务进行分析和处理。例如:

1. 金融投资:

根据模型进行估值计算,并对投资风险进行评估,通过测算出投资的内部收益率(IRR),净现值(NPV)来做投资收益分析,反应项目的获利能力。

2. 保险精算:

运用数学,统计学,保险学的理论和方法,对保险经营中的计算问题作定量分析,以保证保险经营的稳定性和安全性。

3. 税务审计:

在定制的审计底稿上填报基础数据,通过Excel的公式计算汇总,整理成审计人员需要的信息,生成审计报告,常见于税费汇算清缴,税务稽查工作等。

在上述业务场景下,数据处理过程中都需要依赖很多数学计算,部分场景还需要依赖专业的数学模型。如果手工运算,不仅工程量大而且极易出错。另外,以上业务场景中的数据表格的格式也极为灵活,经常需要增加和调整。基于上述特点,以上行业的从业者往往会依赖Excel,利用其函数计算、汇总分析、透视表等功能,完成上述业务中的复杂数学计算。

痛点

线下操作Excel软件,无法进行统一管理,特别是遇到模型升级,版本更新的情况。计算结果无法与其他系统,数据库,分析工具等进行交互,形成数据孤岛。

如果用软件系统来管控,在前端页面中操作Excel,可以解决版本控制,以及打通数据孤岛的相关问题,但会引入新的问题:限于浏览器运行环境的资源限制,模型中蕴含大量的复杂公式计算容易造成交互端的性能瓶颈。

解决方案:

本文采用前端类Excel表格控件SpreadJS以及服务端Excel组件GcExcel结合的方案。SpreadJS具备纯前端、高性能、轻量级等特点,在浏览器端实现了excel的大部分功能,使得在线编辑Excel成为可能。

GcExcel是一款基于 Java 平台的服务端高性能表格组件,可与SpreadJS 前后端兼容,无需依赖 Office、POI 或第三方应用软件,支持在服务端批量创建、加载、编辑、打印、导入/导出 Excel 文档,以及本文即将介绍的实现海量公式的高性能计算。

基于前端运行环境性能瓶颈的存在,不能将大量公式计算放在前端进行。我们接下来采取前后端结合的全栈方案,服务端利用GcExcel高效的性能进行公式计算,前端采用SpreadJS,利用其与GcExcel的兼容性和前端类Excel的操作和展示效果,将后端计算后的结果进行展示。

1. 读取模型之前,先用GcExcel在后端打开。在后端进行完整的计算。

2. 前端根据所展示的Sheet工作表,从后端读取对应的工作表并序列化进行传输。

图片6.png

3. 前端SpreadJS禁用公式计算,设置计算按钮改为触发式计算。

4. 前端通过脏数据获取修改记录。

5. 当主动点击计算或者切换工作表Sheet页签时触发请求,将修改记录发送后端,后端将修改内容修改并整体计算。再将结果根据前端所展示的Sheet做序列化处理并传输至前端。

6. 前端进行反序列化处理展示。

图片5.png

两者结合,既利用了服务端的高性能避免了前端的性能瓶颈,又利用了前端的Excel操作进行分Sheet页的展示,以及前端的脏数获取修改操作并与后端交互。





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纯前端表格控件SpreadJS,兼容 450 种以上的 Excel 公式,具备“高性能、跨平台、与 Excel 高度兼容”的产品特性,备受华为、苏宁易购、天弘基金等行业龙头企业的青睐,并被中国软件行业协会认定为“中国优秀软件产品”。SpreadJS 可为用户提供类 Excel 的功能,满足表格文档协同编辑、 数据填报、 类 Excel 报表设计等业务场景需求,极大的降低企业研发成本和项目交付风险。

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