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Java使用 POI 操作Excel

顶哥说 2019-05-19
293

        Java中常见的用来操作 Excel 的方式有2种:JXL和POI。JXL只能对 Excel进行操作,且只支持到 Excel 95-2000的版本。而POI是Apache 的开源项目,由Java编写的跨平台 Java API,可操作 Microsoft Office。借助POI,可以方便的生成数据报表,数据批量上传,数据备份等工作。

一.简单使用

1.创建Maven工程导入POI坐标

    <!-- poi 相关 -->
    <dependency>
    <groupId>org.apache.poi</groupId>
    <artifactId>poi</artifactId>
    <version>4.0.1</version>
    </dependency>
    <dependency>
    <groupId>org.apache.poi</groupId>
    <artifactId>poi-ooxml</artifactId>
    <version>4.0.1</version>
    </dependency>
    <dependency>
    <groupId>org.apache.poi</groupId>
    <artifactId>poi-ooxml-schemas</artifactId>
    <version>4.0.1</version>
    </dependency>

    2.使用API

    • HSSF : 读写 Microsoft Excel XLS 格式文档

    • XSSF  : 读写 Microsoft Excel OOXML XLSX 格式文档

    • SXSSF : 读写 Microsoft Excel OOXML XLSX 格式文档

    • HWPF : 读写 Microsoft Word DOC 格式文档

    • HSLF  : 读写 Microsoft PowerPoint 格式文档

    • HDGF : 读 Microsoft Visio 格式文档

    • HPBF : 读 Microsoft Publisher 格式文档

    • HSMF : 读 Microsoft Outlook 格式文档

    3.操作示例

      //1.创建Excel对象
      XSSFWorkbook wb = new XSSFWorkbook();
      //2.创建Sheet对象
      Sheet sheet = wb.createSheet();
      //3.创建行对象(索引从0开始)
      Row nRow = sheet.createRow(0);
      //4.设置行高和列宽
      nRow.setHeightInPoints(26.25f);
      sheet.setColumnWidth(1,26*256); //(列的索引,列宽*256(理解为固定写法))
      //5.创建单元格对象(索引从0开始)
      Cell nCell = nRow.createCell(0);
      //6.设置单元格内容
      nCell.setCellValue("dinTalk");
      //==============================
      //7.创建单元格样式对象
      CellStyle style = wb.createCellStyle();
      //8.创建字体对象
      Font font = wb.createFont();
      //9.设置字体和其大小及效果
      font.setFontName("黑体");
      font.setFontHeightInPoints((short)12);
      font.setBold(true); //加粗
      //10.设置样式
      style.setFont(font);
      style.setAlignment(HorizontalAlignment.CENTER); //横向居中
      style.setVerticalAlignment(VerticalAlignment.CENTER);//纵向居中
      style.setBorderTop(BorderStyle.THIN); //上细线
      style.setBorderBottom(BorderStyle.THIN); //下细线
      style.setBorderLeft(BorderStyle.THIN); //左细线
      style.setBorderRight(BorderStyle.THIN); //右细线
      //11.为单元格应用样式
      nCell.setCellStyle(style);

      二.使用模板

      1.模板打印(下载)

              我们通过自定义生成 Excel 报表文件很是麻烦,特别是字体、样式比较复杂的时候。这时候我们可以考虑使用准备好的 Excel 模板,这样我们只需关注模板中的数据即可。

      制作并加载Excel 模板,填充数据响应到浏览器(下载)

        /**
        * 下载用户新增表
        * @param inputDate 格式为:2019-01
        */
        @RequestMapping(value = "/printExcel",name = "下载用户新增表")
        public void printExcel(String inputDate) throws Exception {
        //1.用servletContext对象获取excel模板的真实路径
        String templatePath = session.getServletContext().getRealPath("/dintalk/xlsprint/dtUSER.xlsx");
        //2.读取excel模板,创建excel对象
        XSSFWorkbook wb = new XSSFWorkbook(templatePath);
        //3.读取sheet对象
        Sheet sheet = wb.getSheetAt(0);
        //4.定义一些可复用的对象
        int rowIndex = 0; //行的索引
        int cellIndex = 1; //单元格的索引
        Row nRow = null;
        Cell nCell = null;
        //5.读取大标题行
        nRow = sheet.getRow(rowIndex++); // 使用后 +1
        //6.读取大标题的单元格
        nCell = nRow.getCell(cellIndex);
        //7.设置大标题的内容
        String bigTitle = inputDate.replace("-0","-").replace("-","年")+"月份新增用户表";
        nCell.setCellValue(bigTitle);
        //8.跳过第二行(模板的小标题,我们要用)
        rowIndex++;
        //9.读取第三行,获取它的样式
        nRow = sheet.getRow(rowIndex);
        //读取行高
        float lineHeight = nRow.getHeightInPoints();
        //10.获取第三行的5个单元格中的样式
        CellStyle cs1 = nRow.getCell(cellIndex++).getCellStyle();
        CellStyle cs2 = nRow.getCell(cellIndex++).getCellStyle();
        CellStyle cs3 = nRow.getCell(cellIndex++).getCellStyle();
        CellStyle cs4 = nRow.getCell(cellIndex++).getCellStyle();
        CellStyle cs5 = nRow.getCell(cellIndex++).getCellStyle();
        //11.通过月份查询新增用户列表
        List<User> newUserList =
        UserService.findByAddTime(inputDate);
        //12.遍历数据
        for(User user : newUserList){
        //13.创建数据行
        nRow = sheet.createRow(rowIndex++);
        //16.设置数据行高
        nRow.setHeightInPoints(lineHeight);
        //17.重置cellIndex,从第一列开始写数据
        cellIndex = 1;
        //18.创建数据单元格,设置单元格内容和样式
        //用户名
        nCell = nRow.createCell(cellIndex++);
        nCell.setCellStyle(cs1);
        nCell.setCellValue(user.getUserName());
        //性别
        nCell = nRow.createCell(cellIndex++);
        nCell.setCellStyle(cs2);
        nCell.setCellValue(user.getSex());
        //年龄
        nCell = nRow.createCell(cellIndex++);
        nCell.setCellStyle(cs3);
        nCell.setCellValue(user.getAge());
        //手机号
        nCell = nRow.createCell(cellIndex++);
        nCell.setCellStyle(cs4);
        nCell.setCellValue(user.getPhone());
        //邮箱
        nCell = nRow.createCell(cellIndex++);
        nCell.setCellStyle(cs5);
        nCell.setCellValue(user.getEmail());
        }


        //最后,下载新增用户表,字节数组的输出流,它可存可取,带缓冲区
        ByteArrayOutputStream bos = new ByteArrayOutputStream();
        wb.write(bos); //将工作簿写到输出流中
        new DownloadUtil().download(bos,response,bigTitle+".xlsx");
        bos.close();
        wb.close();
        }

        2.批量导入(上传)

                在添加数据时,通过批量导入可大大减少人力。但是批量导入需要代码解析固定格式的模板,因此我们最好给用户提供模板下载功能。我们同样以导入用户表为例:

        统一 excel 模板格式

          /**
          * 批量导入用户
          * @param companyId
          * @param file
          * @return
          */
          @RequestMapping("/import")
          public String ImportExcel(String companyId, MultipartFile file) throws IOException {
          //定义一个list 集合保存从excel解析的用户
          List<User> list = new ArrayList<>();
          //1.读取上传的文件
          InputStream inputStream = file.getInputStream();
          XSSFWorkbook wb = new XSSFWorkbook(inputStream);
          //2.获取工作表对象
          XSSFSheet sheet = wb.getSheetAt(0);
          //3.得到行的迭代器
          Iterator<Row> iterator = sheet.iterator();
          int rowNum = 0;
          while (iterator.hasNext()) {
          Row row = iterator.next();
          //跳过标题行
          if (rowNum == 0) {
          rowNum++;
          continue;
          }
          //4.遍历,把每一行数据存到Object数组中
          Object[] obj = new Object[6];
          for (int i = 1; i < 6; i++) {
          obj[i] = getValue(row.getCell(i));//获取到单元格内的数据,方法见下
          }
          //5.创建用户对象(用户实体类的有参构造方法)
          User user = new User(obj, companyId);
          //6.将用户对象保存到集合中
          list.add(user);
          }
          //7.读取完数据后,调用service层方法进行批量保存
          UserService.saveAll(list);
          //8.重定向到企业列表
          return "redirect:/dintalk/company/list.do";
          }
          /**
          * 获取单元格内的数据,并进行格式转换
          * @param cell
          * @return
          */
          private Object getValue(Cell cell) {
          switch (cell.getCellType()) {
          case STRING:
          return cell.getStringCellValue();
          case BOOLEAN:
          return cell.getBooleanCellValue();
          case NUMERIC:// 数值和日期均是此类型,需进一步判断
          if (DateUtil.isCellDateFormatted(cell)) {
          //是日期类型
          return cell.getDateCellValue();
          } else {
          //是数值类型
          return cell.getNumericCellValue();
          }
          default:
          return null;
          }
          }

          三.百万数据报表的导出导入

          当我们碰到数据量比较大的时候(百万级),我们该如何通过使用 POI 对百万级数据报表进行导入和导出的操作呢?我们知道,Excel可以分为早期的 Excel2003版本(使用POI的HSSF对象操作)和 Excel2007版本(使用POI的 XSSF操作),两者对百万数据的支持如下:

          • HSSFWorkbook    最大行数和列数限制    最大支持65536行    

          • XSSFWorkbook     最大支持1048576行    

          XSSFWorkbook 单个 sheet 表就支持近百万条数据。但实际运行时还可能存在问题,原因是执行 POI 报表所产生的行对象,单元格对象,字体对象,他们都不会销毁,这就有导致 OOM 的风险。我们可以使用JDK提供的性能工具 Jvisualvm 来监视程序的运行情况,包括 CUP,垃圾回收,内存的分配和使用情况(Jvisualvm位于JAVA_HOME/bin目录下,双击打开即可)。

          1.百万数据报表导出

          基于 XSSFWork 导出 Excel 报表,是通过将所有单元格对象保存到内存中,当所有的 Excel 单元格全部创建完成之后一次性写入到 Excel 并导出。当百万数据级别的Excel 导出时,随着表格的不断创建,内存中对象越来越多,直至内存溢出。Apache Poi 提供了 SXSSFWork 对象,专门用于处理大数据量 Excel 报表导出。 在实例化 SXSSFWork 这个对象时,可以指定在内存中所产生的 POI 导出相关对象的数量(默认 100),一旦内存中的对象的个数达到这个指定值时,就将内存中的这些对象的内容写入到磁盘中(XML 的文件格式),就可以将这些对象从内存中销毁,以后只要达到这个值,就会以类似的处理方式处理,直至 Excel 导出完成。SXSSFWorkbook它支持百万级数据的POI,但是不支持模板打印也不支持太多的样式。因此我们需要通过自定义的方式来进行导出。

            /*
            * 下载用户新增表
            * @param inputDate 格式为:2019-01
            */
            @RequestMapping("/printExcel")
            public void printExcel(String inputDate)throws Exception{
            //1.创建Excel对象
            XSSFWorkbook wb = new XSSFWorkbook();
            SXSSFWorkbook wb = new SXSSFWorkbook(1000);//默认值是100
            //2.创建Sheet对象
            Sheet sheet = wb.createSheet();
            //3.定义一些可复用的对象
            int rowIndex = 0;//行的索引
            int cellIndex = 1;//单元格的索引
            Row nRow = null;
            Cell nCell = null;
            //4.设置列的宽度(列索引,列宽*256 理解为固定写法)
            sheet.setColumnWidth(1,26*256);
            sheet.setColumnWidth(2,12*256);
            sheet.setColumnWidth(3,29*256);
            sheet.setColumnWidth(4,12*256);
            sheet.setColumnWidth(5,15*256);
            //5.创建大标题行 大标题:2019年5月份新增用户表
            nRow = sheet.createRow(rowIndex++);//使用的是0,使用完了+1
            //设置大标题行的高度
            nRow.setHeightInPoints(36);
            //6.创建大标题的单元格
            nCell = nRow.createCell(cellIndex);
            //7.合并单元格
            sheet.addMergedRegion(new CellRangeAddress(0,0,1,5));
            //8.设置大标题内容
            String bigTitle = inputDate.replaceAll("-0","-").replaceAll("-","年") + "月份新增用户表";//inputDate 2015-01 2015年1月份出货表
            nCell.setCellValue(bigTitle);
            //9.创建小标题内容
            String[] titles = new String[]{"用户名","性别","年龄","手机号","邮箱"};
            //10.创建小标题行
            nRow = sheet.createRow(rowIndex++);//使用的是1,使用完了再加1
            //设置小标题行高
            nRow.setHeightInPoints(26.25f);
            //12.创建小标题的单元格
            for(String title : titles){
            nCell = nRow.createCell(cellIndex++);
            //设置小标题内容
            nCell.setCellValue(title);
            }
            //13.获取要生成的数据(数据库内的用户数据)
            List<User> list = UserService.findUserByAddTime(inputDate);
            //14.遍历数据
            for(User user : list){
            for(int i=0;i<5000;i++) {
            //15.创建数据行
            nRow = sheet.createRow(rowIndex++);
            //16.设置数据行高
            nRow.setHeightInPoints(24);
            //17.重置cellIndex
            cellIndex = 1;
            //18.创建数据单元格,设置单元格内容
            //用户名
            nCell = nRow.createCell(cellIndex++);
            nCell.setCellValue(user.getUserName());
            //性别
            nCell = nRow.createCell(cellIndex++);
            nCell.setCellValue(user.getSex());
            //年龄
            nCell = nRow.createCell(cellIndex++);
            nCell.setCellValue(user.getAge());
            //手机号
            nCell = nRow.createCell(cellIndex++);
            nCell.setCellValue(user.getPhone());
            //邮箱
            nCell = nRow.createCell(cellIndex++);
            nCell.setCellValue(user.getEmail());
            }
            }
            //最后,下载新增用户表文件,字节数组的输出流,它可存可取,带缓冲区
            ByteArrayOutputStream bos = new ByteArrayOutputStream();
            wb.write(bos);
            new DownloadUtil().download(bos,response,bigTitle+".xlsx");
            bos.close();
            wb.close();
            }

            Tips:  DownUtils的download方法:

              /**
              * By Mr.Song 2019-05-17
              * @param byteArrayOutputStream 将文件内容写入ByteArrayOutputStream
              * @param response HttpServletResponse 写入response
              * @param returnName 返回的文件名
              */
              public void download(ByteArrayOutputStream byteArrayOutputStream, HttpServletResponse response, String returnName) throws IOException{
              response.setContentType("application/octet-stream;charset=utf-8");
              returnName = response.encodeURL(new String(returnName.getBytes(),"iso8859-1")); //保存的文件名,必须和页面编码一致,否则乱码
              response.addHeader("Content-Disposition", "attachment;filename=" + returnName);
              response.setContentLength(byteArrayOutputStream.size());

              ServletOutputStream outputstream = response.getOutputStream(); //取得输出流
              byteArrayOutputStream.writeTo(outputstream); //写到输出流
              byteArrayOutputStream.close(); //关闭
              outputstream.flush(); //刷数据
              }

              2.百万数据报表导入

              导入,其实就是读取,读取excel的两种思路:

              第一种:全部读取

              • 优势:对excel的增删改查都方便

              • 弊端:由于要加载完整合excel文件,如果文件过大时,对内存消耗严重

              第二种:按事件触发

              • 触发到什么事件,就读什么内容。

              • 事件分为:

                • 读到行的开始

                • 读到行的结束

                • 读到一行的内容

              • 优势:执行解析效率高,因为它是按照事件触发的。一次只读一行数据

              • 弊端:不利于保存,更新和删除。因为它没有读完整个excel,所以对整个excel的结构不清楚。

              • 它适用于数据量级比较大的情况

              第一步:导入POI坐标后创建处理器

                /**这个类谁用谁写(读取excel内容要做的事,实现接口,重写方法)
                * @author Mr.song
                * @date 2019/05/19 20:11
                */
                public class SheetHandler implements XSSFSheetXMLHandler.SheetContentsHandler {
                /**
                * 每一行创建一个user对象,当此行解析结束之后,打印user对象
                */
                private User user;


                //开始解析某一行,int :行号
                @Override
                public void startRow(int i) {
                if (i >= 2) { //跳过标题行,开始创建user对象
                user = new User();
                }
                }


                //此行解析结束
                @Override
                public void endRow(int i) {
                System.out.println(user);
                //这里简单打印,可以存入列表。当列表内user对象大于1000时,存入数据库
                }
                /**
                * 获取当前行的每一个单元格数据
                * @param cellName : 当前单元格名称 : B32 C23 DXX
                * @param cellValue : 当前单元格数据
                * @param xssfComment : 单元格注释
                * 用户名 性别 年龄 手机号 邮箱
                */
                @Override
                public void cell(String cellName, String cellValue, XSSFComment xssfComment) {
                String name = cellName.substring(0, 1);//B2--->B F2---->F
                if (user != null) {
                switch (name) {
                case "B": {
                user.setUserName(cellValue);
                break;
                }
                case "C": {
                user.setSex(cellValue);
                break;
                }
                case "D": {
                user.setAge(Integer.parseInt(cellValue));
                break;
                }
                case "E": {
                user.setPhone(cellValue);
                break;
                }
                case "F": {
                user.setEmail(cellValue);
                break;
                }
                default: {
                break;
                }
                }
                }
                }
                }

                第二步:创建解析器

                  /**解析器,固定写法
                  * @author Mr.song
                  * @date 2019/05/19 20:08
                  */
                  public class ExcelParse {
                  public void parse (String path) throws Exception {
                  //解析器
                  SheetHandler hl = new SheetHandler();
                  //1.根据 Excel 获取 OPCPackage 对象
                  OPCPackage pkg = OPCPackage.open(path, PackageAccess.READ);
                  try {
                  //2.创建 XSSFReader 对象
                  XSSFReader reader = new XSSFReader(pkg);
                  //3.获取 SharedStringsTable 对象
                  SharedStringsTable sst = reader.getSharedStringsTable();
                  //4.获取 StylesTable 对象
                  StylesTable styles = reader.getStylesTable();
                  XMLReader parser = XMLReaderFactory.createXMLReader();
                  // 处理公共属性
                  parser.setContentHandler(new XSSFSheetXMLHandler(styles,sst, hl,
                  false));
                  XSSFReader.SheetIterator sheets = (XSSFReader.SheetIterator)
                  reader.getSheetsData();
                  //逐行读取逐行解析
                  while (sheets.hasNext()) {
                  InputStream sheetstream = sheets.next();
                  InputSource sheetSource = new InputSource(sheetstream);
                  try {
                  parser.parse(sheetSource);
                  } finally {
                  sheetstream.close();
                  }
                  }
                  } finally {
                  pkg.close();
                  }
                  }
                  //测试解析桌面百万级excel文件
                  public static void main(String[] args)throws Exception {
                  new ExcelParse().parse("C:\\Users\\sh\\Desktop\\User.xlsx");
                  }
                  }

                          测试时,可以通过 Jvisualvm 来监视程序的运行情况,包括 CUP,垃圾回收,内存的分配和使用情况(Jvisualvm位于JAVA_HOME/bin目录下,双击打开即可)。

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