Java使用 POI 操作Excel

　　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，写法基本固定
 * @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");
    }
}