2010-12-16 Apache POI组件操作Excel，制作报表（一）

sanhutrees

Apache的POI组件是Java操作Microsoft Office办公套件的强大API，其中对Word，Excel和PowperPoint都有支持，当然使用较多的还是Excel，因为Word和PowerPoint用程序动态操作的应用较少。那么本文就结合POI来介绍一下操作Excel的方法。
    Office 2007的文件结构完全不同于2003，所以对于两个版本的Office组件，POI有不同的处理API，分开使用即可。首先来说几个Excel的基本概念。对于一个Excel文件，这称为一个工作簿（Workbook），打开Excel之后，在下方会有sheet1/2/3这样的选项卡，点击可以切换到不同的sheet中，这个sheet称作工作表。每个工作表就是我们编辑的区域，这是一张二维表，阿拉伯数字控制行数，从1开始，而程序中还是0，类似数组和集合。字母控制列数，从A开始，Z以后是两个字母控制。对于每一行，我们称为Row，列就是Column，行列可以确定唯一的一个元素，那么就是单元格，称为Cell。
    POI组件可以方便的操纵这些元素，但初次接触POI可能会有畏惧心理，因为要对每个单元格进行设置，那么不管是用数组还是集合，从工作簿，工作表，行下来的代码量都不会小，这是不能避免的，但是按照这个处理顺序走，就一定可以得到结果。
    有了这些基础的概念之后，我们就可以操作Excel了。先来看一下所需的依赖，因为涉及到2007，就要额外加一些依赖。

    下面从读取Excel开始，首先建立一个Excel 2003以下版本的xls文件。设定几列来看。来存储学生信息的Excel表如下：

    这里的姓名，性别和班级是文本值，而年龄和成绩是数字值，这在设计对象和处理时要注意区分。那么可以如下设计这个对象：
Java代码
package org.ourpioneer.excel.bean;  
/**
* 学生信息
*  
* @author Nanlei
*  
*/  
public class Student {  
    private String name;  
    private String gender;  
    private int age;  
    private String sclass;  
    private int score;  
    public Student() {  
        super();  
    }  
    public Student(String name, String gender, int age, String sclass, int score) {  
        super();  
        this.name = name;  
        this.gender = gender;  
        this.age = age;  
        this.sclass = sclass;  
        this.score = score;  
    }  
//省略了getter和setter方法  
    @Override  
    public String toString() {  
        return "Student [age=" + age + ", gender=" + gender + ", name=" + name  
                + ", sclass=" + sclass + ", score=" + score + "]";  
    }  
}  

    提供一个有参数的构造方法，用于生成对象写入Excel文档。这个对象就能刻画Excel文件中的数据了，下面就是写程序将Excel文件加载并处理，然后将内容读出，读取顺序是工作簿->工作表->行->单元格。这样一分析就很简单了。我们定义两个Excel文件，内容相同，只是版本不同，分2003和2007来处理。
    创建工作簿时可以接收一个输入流对象，那么输入流对象可以从文件对象来生成，这样就可以继续进行了。取出工作表，取出行，遍历单元格，数据就拿到了。代码如下：
Java代码
package org.ourpioneer.excel;  
import java.io.File;  
import java.io.FileInputStream;  
import java.io.IOException;  
import java.io.InputStream;  
import java.util.ArrayList;  
import java.util.List;  
import org.apache.poi.hssf.usermodel.HSSFCell;  
import org.apache.poi.hssf.usermodel.HSSFRow;  
import org.apache.poi.hssf.usermodel.HSSFSheet;  
import org.apache.poi.hssf.usermodel.HSSFWorkbook;  
import org.ourpioneer.excel.bean.Student;  
/**
* POI读取Excel示例，分2003和2007
*  
* @author Nanlei
*  
*/  
public class ReadExcel {  
    private static String xls2003 = "C:\\student.xls";  
    private static String xlsx2007 = "C:\\student.xlsx";  
    /**
     * 读取Excel2003的示例方法
     *  
     * @param filePath
     * @return
     */  
private static List<Student> readFromXLS2003(String filePath) {  
        File excelFile = null;// Excel文件对象  
        InputStream is = null;// 输入流对象  
        String cellStr = null;// 单元格，最终按字符串处理  
        List<Student> studentList = new ArrayList<Student>();// 返回封装数据的List  
        Student student = null;// 每一个学生信息对象  
try {  
            excelFile = new File(filePath);  
            is = new FileInputStream(excelFile);// 获取文件输入流  
            HSSFWorkbook workbook2003 = new HSSFWorkbook(is);// 创建Excel2003文件对象  
            HSSFSheet sheet = workbook2003.getSheetAt(0);// 取出第一个工作表，索引是0  
            // 开始循环遍历行，表头不处理，从1开始  
            for (int i = 1; i <= sheet.getLastRowNum(); i++) {  
                student = new Student();// 实例化Student对象  
                HSSFRow row = sheet.getRow(i);// 获取行对象  
                if (row == null) {// 如果为空，不处理  
                    continue;  
                }  
// 循环遍历单元格  
                for (int j = 0; j < row.getLastCellNum(); j++) {  
                    HSSFCell cell = row.getCell(j);// 获取单元格对象  
                    if (cell == null) {// 单元格为空设置cellStr为空串  
                        cellStr = "";  
                    } else if (cell.getCellType() == HSSFCell.CELL_TYPE_BOOLEAN) {// 对布尔值的处理  
                        cellStr = String.valueOf(cell.getBooleanCellValue());  
                    } else if (cell.getCellType() == HSSFCell.CELL_TYPE_NUMERIC) {// 对数字值的处理  
                        cellStr = cell.getNumericCellValue() + "";  
                    } else {// 其余按照字符串处理  
                        cellStr = cell.getStringCellValue();  
                    }  
// 下面按照数据出现位置封装到bean中  
                    if (j == 0) {  
                        student.setName(cellStr);  
                    } else if (j == 1) {  
                        student.setGender(cellStr);  
                    } else if (j == 2) {  
                        student.setAge(new Double(cellStr).intValue());  
                    } else if (j == 3) {  
                        student.setSclass(cellStr);  
                    } else {  
                        student.setScore(new Double(cellStr).intValue());  
                    }  
                }  
                studentList.add(student);// 数据装入List  
            }  
} catch (IOException e) {  
            e.printStackTrace();  
        } finally {// 关闭文件流  
            if (is != null) {  
                try {  
                    is.close();  
                } catch (IOException e) {  
                    e.printStackTrace();  
                }  
            }  
        }  
        return studentList;  
    }  
/**
     * 主函数
     *  
     * @param args
     */  
    public static void main(String[] args) {  
        long start = System.currentTimeMillis();  
        List<Student> list = readFromXLS2003(xls2003);  
        for (Student student : list) {  
            System.out.println(student);  
        }  
        long end = System.currentTimeMillis();  
        System.out.println((end - start) + " ms done!");  
    }  
}  

    做几点说明，如果不处理表头，那么就从准备处理的行开始，而整个sheet对行的索引是从0开始的，而Excel中是1，这点和数组/集合类似。对于单元格中的数字，默认按double类型处理，所以只能字符串转double，再取出int值。最后执行主函数，得到如下内容：

    这样就拿到对象的List了，之后要持久到数据库或者直接做业务逻辑就随心所欲了。下面来看2007的处理，处理流程和2003是类似的，区别就是使用的对象，2003中对象是HSSF*格式的，而2007是XSSF*格式的。方法如下：
Java代码
public static List<Student> readFromXLSX2007(String filePath) {  
        File excelFile = null;// Excel文件对象  
        InputStream is = null;// 输入流对象  
        String cellStr = null;// 单元格，最终按字符串处理  
        List<Student> studentList = new ArrayList<Student>();// 返回封装数据的List  
        Student student = null;// 每一个学生信息对象  
        try {  
            excelFile = new File(filePath);  
            is = new FileInputStream(excelFile);// 获取文件输入流  
            XSSFWorkbook workbook2007 = new XSSFWorkbook(is);// 创建Excel2003文件对象  
            XSSFSheet sheet = workbook2007.getSheetAt(0);// 取出第一个工作表，索引是0  
            // 开始循环遍历行，表头不处理，从1开始  
            for (int i = 1; i <= sheet.getLastRowNum(); i++) {  
                student = new Student();// 实例化Student对象  
                XSSFRow row = sheet.getRow(i);// 获取行对象  
                if (row == null) {// 如果为空，不处理  
                    continue;  
                }  
                // 循环遍历单元格  
                for (int j = 0; j < row.getLastCellNum(); j++) {  
                    XSSFCell cell = row.getCell(j);// 获取单元格对象  
                    if (cell == null) {// 单元格为空设置cellStr为空串  
                        cellStr = "";  
                    } else if (cell.getCellType() == HSSFCell.CELL_TYPE_BOOLEAN) {// 对布尔值的处理  
                        cellStr = String.valueOf(cell.getBooleanCellValue());  
                    } else if (cell.getCellType() == HSSFCell.CELL_TYPE_NUMERIC) {// 对数字值的处理  
                        cellStr = cell.getNumericCellValue() + "";  
                    } else {// 其余按照字符串处理  
                        cellStr = cell.getStringCellValue();  
                    }  
                    // 下面按照数据出现位置封装到bean中  
                    if (j == 0) {  
                        student.setName(cellStr);  
                    } else if (j == 1) {  
                        student.setGender(cellStr);  
                    } else if (j == 2) {  
                        student.setAge(new Double(cellStr).intValue());  
                    } else if (j == 3) {  
                        student.setSclass(cellStr);  
                    } else {  
                        student.setScore(new Double(cellStr).intValue());  
                    }  
                }  
                studentList.add(student);// 数据装入List  
            }  
        } catch (IOException e) {  
            e.printStackTrace();  
        } finally {// 关闭文件流  
            if (is != null) {  
                try {  
                    is.close();  
                } catch (IOException e) {  
                    e.printStackTrace();  
                }  
            }  
        }  
        return studentList;  
    }  

    再次运行主函数，我们得到如下输出：

    可以看出，对2007的处理时间明显增长，还是2003版本效率更好，不过在使用Office组件时2007更便捷，而处理2003的程序效率更好。如何使用二者？根据程序业务来综合决定，看看牺牲掉哪部分。
    下面来做简单的文件写入，也就是准备输入写入Excel文件，为了演示，直接创建对象，而实际应用中数据可以是来自数据库的。写入文件就是文件解析的逆过程。但POI的组件不是从单元格开始创建文件的，还是从工作簿开始创建，进而创建工作表，行和单元格，最终将整个工作簿写入文件，完成操作。我们来看具体写法。
Java代码
package org.ourpioneer.excel;  
import java.io.File;  
import java.io.FileOutputStream;  
import java.util.ArrayList;  
import java.util.Arrays;  
import java.util.List;  
import org.apache.poi.hssf.usermodel.HSSFCell;  
import org.apache.poi.hssf.usermodel.HSSFRow;  
import org.apache.poi.hssf.usermodel.HSSFSheet;  
import org.apache.poi.hssf.usermodel.HSSFWorkbook;  
import org.ourpioneer.excel.bean.Student;  
/**
* 生成Excel示例，2003和2007
*  
* @author Nanlei
*  
*/  
public class GenerateExcel {  
    private static String xls2003 = "C:\\student.xls";  
    private static String xlsx2007 = "C:\\student.xlsx";  
    private static List<Student> studentList = null;  
    private static Student[] students = new Student[4];  
    /**
     * 静态块初始化数据
     */  
    static {  
        studentList = new ArrayList<Student>();  
        students[0] = new Student("张三", "男", 23, "一班", 94);  
        students[1] = new Student("李四", "女", 20, "一班", 92);  
        students[2] = new Student("王五", "男", 21, "一班", 87);  
        students[3] = new Student("赵六", "女", 22, "一班", 83);  
        studentList.addAll(Arrays.asList(students));  
    }  
    /**
     * 创建2003文件的方法
     *  
     * @param filePath
     */  
    public static void generateExcel2003(String filePath) {  
        // 先创建工作簿对象  
        HSSFWorkbook workbook2003 = new HSSFWorkbook();  
        // 创建工作表对象并命名  
        HSSFSheet sheet = workbook2003.createSheet("学生信息统计表");  
        // 遍历集合对象创建行和单元格  
        for (int i = 0; i < studentList.size(); i++) {  
            // 取出Student对象  
            Student student = studentList.get(i);  
            // 创建行  
            HSSFRow row = sheet.createRow(i);  
            // 开始创建单元格并赋值  
            HSSFCell nameCell = row.createCell(0);  
            nameCell.setCellValue(student.getName());  
            HSSFCell genderCell = row.createCell(1);  
            genderCell.setCellValue(student.getGender());  
            HSSFCell ageCell = row.createCell(2);  
            ageCell.setCellValue(student.getAge());  
            HSSFCell sclassCell = row.createCell(3);  
            sclassCell.setCellValue(student.getSclass());  
            HSSFCell scoreCell = row.createCell(4);  
            scoreCell.setCellValue(student.getScore());  
        }  
        // 生成文件  
        File file = new File(filePath);  
        FileOutputStream fos = null;  
        try {  
            fos = new FileOutputStream(file);  
            workbook2003.write(fos);  
        } catch (Exception e) {  
            e.printStackTrace();  
        } finally {  
            if (fos != null) {  
                try {  
                    fos.close();  
                } catch (Exception e) {  
                    e.printStackTrace();  
                }  
            }  
        }  
    }  
    /**
     * 主函数
     *  
     * @param args
     */  
    public static void main(String[] args) {  
        long start = System.currentTimeMillis();  
        generateExcel2003(xls2003);  
        long end = System.currentTimeMillis();  
        System.out.println((end - start) + " ms done!");  
    }  
}  

    这样就生成了2003版Excel文件，只是最简单的操作，并没有涉及到单元格格式等操作，而2007的方法就是改改对象的名称，很简单，这里不再贴出了。