记临时文件夹被删导致 Excel 导出失败

参考：0004

故障现象与初步分析

系统运行一段时间之后，出现了 Excel 导出失败的错误：

nested exception is java.lang.IllegalStateException: java.nio.file.NoSuchFileException: /tmp/b35f0633-5463-464c-a3ee-c927b2ec275e/poifiles/poi-sxssf-sheet3680958631078595506.xml] with root cause
java.nio.file.NoSuchFileException: /tmp/b35f0633-5463-464c-a3ee-c927b2ec275e/poifiles/poi-sxssf-sheet3680958631078595506.xml
at sun.nio.fs.UnixException.translateToIOException(UnixException.java:86)
at sun.nio.fs.UnixException.rethrowAsIOException(UnixException.java:102)
at sun.nio.fs.UnixException.rethrowAsIOException(UnixException.java:107)
at sun.nio.fs.UnixFileSystemProvider.newByteChannel(UnixFileSystemProvider.java:214)
at java.nio.file.Files.newByteChannel(Files.java:361)
at java.nio.file.Files.createFile(Files.java:632)
at java.nio.file.TempFileHelper.create(TempFileHelper.java:138)
at java.nio.file.TempFileHelper.createTempFile(TempFileHelper.java:161)
at java.nio.file.Files.createTempFile(Files.java:852)
...

根据项目信息和日志等，基本可以确认是临时文件夹被删除导致报错：

服务使用的 Excel 导出组件为 EasyExcel，其底层实现是 Apache POI，使用了SXSSFWorkbook模型。
异常发生在尝试创建临时文件时，路径指向/tmp目录下的一个子目录，该子目录名称包含 UUID，其下还有poifiles子目录。
在服务器上检查该路径，发现除了/tmp根目录，其下的 UUID 和poifiles子目录均不存在。

根源分析

SXSSFWorkbook是 Apache POI 提供的一种低内存占用的 Excel 写入方式，它通过将大部分数据写入临时文件，只在内存中保留少量行来避免内存溢出。这些临时文件默认存储在 Java 系统属性java.io.tmpdir指定的目录下，通常是操作系统的/tmp目录。

POI 与 EasyExcel 的临时文件管理机制

POI 的DefaultTempFileCreationStrategy:

POI 通过DefaultTempFileCreationStrategy来管理临时文件的创建。其核心逻辑如下：

public static final String POIFILES = "poifiles";
private volatile File dir;

private void createPOIFilesDirectory() throws IOException {
    if (dir == null) {
        dirLock.lock();
        try {
            if (dir == null) {
                String tmpDir = System.getProperty(JAVA_IO_TMPDIR);
                if (tmpDir == null) {
                    throw new IOException("System's temporary directory not defined - set the -D" + JAVA_IO_TMPDIR + " jvm property!");
                }
                Path dirPath = Paths.get(tmpDir, POIFILES);
                dir = Files.createDirectories(dirPath).toFile(); // 创建 /tmp/poifiles 目录
            }
        } finally {
            dirLock.unlock();
        }
    }
}

@Override
public File createTempFile(String prefix, String suffix) throws IOException {
    createPOIFilesDirectory(); // 确保 /tmp/poifiles 存在
    File newFile = Files.createTempFile(dir.toPath(), prefix, suffix).toFile(); // 在 /tmp/poifiles 下创建临时文件
    if (System.getProperty(DELETE_FILES_ON_EXIT) != null) {
        newFile.deleteOnExit();
    }
    return newFile;
}

这段代码表明，POI 会在java.io.tmpdir目录下创建一个名为poifiles的子目录，并在其中生成实际的临时 Excel 数据文件。一旦dir变量被初始化，POI 就不会再次尝试创建poifiles目录。

EasyExcel 的优化:

EasyExcel 为了防止多个应用共用一个临时文件夹可能存在的权限或冲突问题，在 POI 的基础上进一步优化，引入了 UUID 作为临时目录的前缀：

private static String tempFilePrefix =
    System.getProperty(TempFile.JAVA_IO_TMPDIR) + File.separator + UUID.randomUUID().toString() + File.separator;

public static void createPoiFilesDirectory() {
    File poiFilesPathFile = new File(poiFilesPath); // 这里的 poiFilesPath 包含了 UUID
    createDirectory(poiFilesPathFile); // 创建 /tmp/{UUID}/poifiles 目录
    TempFile.setTempFileCreationStrategy(new DefaultTempFileCreationStrategy(poiFilesPathFile));
}

这意味着 EasyExcel 会尝试在/tmp/{UUID}/poifiles这样的路径下创建临时文件。

操作系统对`/tmp`目录的清理机制

大多数 Linux 发行版（如 CentOS 7+）使用systemd-tmpfiles服务来管理和清理系统临时目录。通过查看/usr/lib/tmpfiles.d/tmp.conf文件，可以发现类似以下规则：

# See tmpfiles.d(5) for details

# Clear tmp directories separately, to make them easier to override
q /tmp 1777 root root 10d
q /var/tmp 1777 root root 30d

其中，q /tmp 1777 root root 10d表示/tmp目录下的文件和目录，如果超过 10 天没有被访问或修改，就会被清理。

故障根源

综合上述分析，故障的根本原因在于：

Java 应用（通过 EasyExcel/POI）在/tmp目录下创建了{UUID}/poifiles这样的临时目录及其文件。
如果这些临时目录和文件在一段时间内（例如 10 天）没有被访问或修改，systemd-tmpfiles服务会自动将其清理删除。
然而，Java 应用中的 POI DefaultTempFileCreationStrategy可能仍然持有对已删除目录的引用（即dir变量已初始化），在后续的 Excel 导出操作中，它不会再次尝试创建这个目录。
当应用再次尝试在该已不存在的目录中创建新的临时文件时，就会抛出java.nio.file.NoSuchFileException。

解决方案

针对该问题，推荐以下解决方法。

1. 更改`java.io.tmpdir`系统属性

将临时目录设置为一个不会被系统自动清理的自定义路径，例如应用程序专属的数据目录。操作如下：

1、创建专属目录并设置权限：

sudo mkdir /path/to/your/app_temp
sudo chmod 777 /path/to/your/app_temp # 确保应用有读写权限

2、在 Java 启动命令中添加参数：

java -Djava.io.tmpdir=/path/to/your/app_temp -jar your_app.jar

3、在程序初始化时设置（如果无法修改启动脚本）：

// 在应用程序启动时，尽早设置此属性
System.setProperty("java.io.tmpdir", "/path/to/your/app_temp");

注意：System.setProperty必须在任何可能用到临时目录的代码（如SXSSFWorkbook初始化）之前执行。

2. 调整 POI 临时文件创建策略（推荐的开发侧方案）

利用 POI 提供的扩展点，注册自定义的TempFileCreationStrategy。每次使用临时目录前检查其是否存在，如果不存在则重新创建。这是对应用代码影响最小且最健壮的开发侧解决方案。

import org.apache.poi.util.DefaultTempFileCreationStrategy;
import org.apache.poi.util.TempFile;
import org.apache.poi.util.TempFileCreationStrategy;
import org.apache.poi.xssf.streaming.SXSSFWorkbook;

import java.io.File;
import java.io.IOException;
import java.nio.file.Files;
import java.nio.file.Path;
import java.nio.file.Paths;
import java.util.UUID;

public class CustomTempFileStrategy {

    // 自定义临时文件目录，避免使用系统/tmp
    private static final String CUSTOM_TEMP_BASE_DIR = "/path/to/your/app_temp"; 

    public static void initCustomTempFileStrategy() {
        // 确保自定义的基础临时目录存在
        File baseDir = new File(CUSTOM_TEMP_BASE_DIR);
        if (!baseDir.exists()) {
            baseDir.mkdirs();
        }

        TempFile.setTempFileCreationStrategy(new TempFileCreationStrategy() {
            private volatile File currentPoiTempDir; // 存储 EasyExcel 生成的 UUID 目录下的 poifiles 目录

            @Override
            public File createTempFile(String prefix, String suffix) throws IOException {
                ensurePoiTempDirExists();
                return Files.createTempFile(currentPoiTempDir.toPath(), prefix, suffix).toFile();
            }

            @Override
            public File createTempDirectory(String prefix) throws IOException {
                ensurePoiTempDirExists();
                return Files.createTempDirectory(currentPoiTempDir.toPath(), prefix).toFile();
            }

            private void ensurePoiTempDirExists() throws IOException {
                if (currentPoiTempDir == null || !currentPoiTempDir.exists()) {
                    synchronized (this) { // 确保线程安全
                        if (currentPoiTempDir == null || !currentPoiTempDir.exists()) {
                            // 重新生成 UUID 目录，并确保其存在
                            String uuidDirName = UUID.randomUUID().toString();
                            Path appSpecificTempPath = Paths.get(CUSTOM_TEMP_BASE_DIR, uuidDirName, DefaultTempFileCreationStrategy.POIFILES);
                            currentPoiTempDir = Files.createDirectories(appSpecificTempPath).toFile();
                        }
                    }
                }
            }
        });
        
        // 验证是否已切换
        System.out.println("POI Temporary directory strategy initialized. Base: " + CUSTOM_TEMP_BASE_DIR);
    }

    public static void main(String[] args) {
        // 在应用程序启动时调用此方法
        initCustomTempFileStrategy();

        // 示例：使用 SXSSFWorkbook 进行导出
        try (SXSSFWorkbook workbook = new SXSSFWorkbook(100)) {
            // ... 写入数据 ...
            workbook.createSheet("Test Sheet");
            System.out.println("Excel created successfully.");
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

说明：

initCustomTempFileStrategy()方法应在应用程序启动时调用，确保在任何 POI 操作之前设置好策略。
自定义策略会确保每次创建临时文件前，其父目录（包含 UUID 和poifiles）都存在。如果被系统清理，它会重新创建。
同时，我们将基础临时目录从/tmp切换到了CUSTOM_TEMP_BASE_DIR，进一步避免系统清理。

posted @ 2025-08-31 10:46 Higurashi-kagome 阅读(4) 评论(0) 收藏举报

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