Excel文件解析
一、前言java程序开发过程中经常需要使用Excel文件来进行数据的导入与导出，本次文章向大家介绍Excel文件解析或生成以及相关方法
二、Excel文件解析的主流技术：
Apache POI、JXL、Alibaba EasyExcel等。
三、技术特点：
Apache POI：基于DOM方式行进解析，将文件直接加载内存，速度快;
适合场景：较小数据量的Excel文件；
JXL：只支持Excel2003以下的版本(并不常用)；
Alibaba EasyExcel：采用逐行读取的解析模式，将每一行的解析结果以观察者的模式通知处理
适合场景：较大数据量的Excel文件；
四、主流技术讲解
Apache POI：
Apache POI是Apache软件基金会的开放源码函式库，POI提供API给Java程式对Microsoft Office格式档案读和写的功能。对不同的格式文件提供不同解析：
HSSF：提供读写Microsoft Excel格式档案的功能（用于解析旧版本(*.xls)Excel文件）
注：旧版本Excel文件只能存在65535行数据，所以HSSF目前不常用
XSSF：提供读写Microsoft Excel OOXML格式档案的功能(用于解析新版本(*.xlsx)Excel文件)
HWLF：提供读写Microsoft Work格式档案的功能
HSLF：提供读写Microsoft PowerPoint格式档案的功能
HDGF：提供读写Microsoft Visio格式档案的功能
XSSF解析Excel文件：
使用XSSF解析Excel文件时必须依赖第三方jar包：
使用XSSF解析Excel文件时最重要的四个接口：Workbook(Excel文件)、Sheet(工作簿)、Row(数据行)、Cell(单元格)；，并且提供了一系列静态方法
Workbook(Excel文件)：
Workbook接口代表一个Excel文件，用于创建或加载(解析)一个Excel文件，常见实现类有：XSSFWorkbook
创建Excel文件：
try (Workbook workbook = new XSSFWorkbook();
FileOutputStream out = new FileOutputStream("D:\\texs\\"+System.currentTimeMillis()+".xlsx")) {
//将Workbook对象中包含的数据，通过输出流，写入至Excel文件
workbook.write(out);
}catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
注：仅依靠Workbook类虽然可以创建一个Excel文件，但无法打开；
加载（解析）Excel文件：
try (FileInputStream in = new FileInputStream("D:\\琐碎\\1627356552686.xlsx");
Workbook workbook = new XSSFWorkbook(in)) {
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
Sheet(工作簿）：
通过Workbook来进行工作簿Sheet对象的创建与获取
获取工作簿：
Sheet sheet=workbook.getSheet("sheet0");
//按照名称获取工作簿
Sheet sheet=workbook.getSheetAt(0);
//按照下标获取工作簿
创建工作簿：
Sheet sheet=workbook.createSheet();
//创建默认名称工作簿
Sheet sheet=workbook.createSheet("数据表");
//创建名为“数据表”的工作簿
获取工作簿的数量：
int num=workbook.getNumberOfSheets();
Row(数据行)：
通过Sheet来进行数据行Row对象的获取与创建
创建数据行：
Row row=sheet.createRow(0);
//按照下标创建行
获取首尾行下标：
int firstRowIndex=sheet.getFirstRowNum();
//获取首行下标
int lastRowIndex=sheet.getLastRowNum();
//获取尾行下标
根据下标获取指定行：
Row row=sheet.getRow(0);
//获取下标为零的数据行
遍历数据行：
for(Row row:sheet) {
System.out.println(row);
}
遍历指定区域：
for(int i=1;i<sheet.getLastRowNum();i++) {
Row row=sheet.getRow(i);
System.out.println(row);
}
Cell(单元格）：
通过Row来进行单元格Cell对象的获取或创建
创建单元格：
Cell cell=row.createCell(0); //按下标索引来创建单元格
添加单元格值：
Cell cell0=row.createCell(0);
cell0.setCellValue(UUID.randomUUID().toString());
//在当前行下标为0的单元格添加String类型的UUID值
Cell cell1=row.createCell(1);
cell1.setCellValue(Math.PI);
//在当前行下标为1的单元格添加圆周率
Cell cell2=row.createCell(2);
cell2.setCellValue(LocalDateTime.now());
//在当前行下标为2的单元格添加计算机当前时间
根据下标获取单元格：
Cell cell1=row.getCell(0);
//获取当前行下标值为0的单元格
Cell cell2=row.getCell(1);
//获取当前行下标值为1的单元格
遍历所以单元格:
for(Cell cell : Row){
system.out.println(cell);
}
获取单元格类型：
CellType cellType=cell.getCellType();
设置单元格样式：
//获取格式编码值
DataFormat dataFormat=workbook.createDataFormat();
//日期格式编码值
Short dateDataFormat=dataFormat.getFormat("yyyy年MM月dd日 HH:mm:ss SSS");
//货币格式编码值
Short moneyDataFormat=dataFormat.getFormat("￥#,###");
//创建日期格式对象
CellStyle dateStyle=workbook.createCellStyle();
dateStyle.setDataFormat(dateDataFormat);//设置格式编码值
dateStyle.setAlignment(HorizontalAlignment.CENTER);//水平居中
dateStyle.setVerticalAlignment(VerticalAlignment.BOTTOM);//垂直居低
//创建货币格式对象
CellStyle moneyStyle=workbook.createCellStyle();
moneyStyle.setDataFormat(moneyDataFormat);//设置格式编码值
moneyStyle.setVerticalAlignment(VerticalAlignment.CENTER);//垂直居低
....
Cell cell2=row.createCell(2);//日期
cell2.setCellStyle(dateStyle);//日期格式对象
cell2.setCellValue(new Date());
Cell cell3=row.createCell(3);//红包金额
cell3.setCellStyle(moneyStyle);//货币格式对象
cell3.setCellValue((int)(Math.random()*100000));
超大Excel文件读写：
POI:SXSSFWorkbook类是专门处理大数据的类，SXSSF是在XSSF的基础上提供了一种支持低内存占用的操作方式；对于大型Excel的创建不会产生内存溢出；
当我们在进行Excel文件操作时，在数据量过大的情况下就可以采用POI提供的SXSSFWorkbook类来避免内存溢出，在使用SXSSFWorkbook进行写入时，首先要设置SXSSFWorkbook的构造参数，这样可以设置每次在内存中保持的行数，当行数达到参数值时，这些在内存中临时保存的数据会被一次性flush（刷新）到磁盘上，这样就不会出现内存不够用的情况，从而达到防止内存溢出的目的；
对POI中的XSSFWorkbook，SXSSFWorkbook和Alibaba中EasyExcel对Excel文件操作的效率进行比较。
使用POI的XSSFWorkbook读取100w行数据：（此操作谨慎尝试！）
public class Demo06 {
public static void main(String[] args) {
String path="D:\\琐碎\\Excel\\100w行数据.xlsx";
long begin=System.currentTimeMillis();
try (Workbook workbook = new XSSFWorkbook(new FileInputStream(path))) {
Sheet sheet=workbook.getSheetAt(0);
//列头
Row headRow =sheet.getRow(0);
//遍历列头单元格
for(Cell headCell:headRow) {
System.out.print(headCell+"\t");
}
System.out.println();
//数据行
for(int i=1;i<sheet.getLastRowNum();i++) {
//获取当前行
Row row=sheet.getRow(i);
for (Cell cell:row) {
CellType cellType=cell.getCellType();
switch (cellType) {
case STRING:
System.out.print(cell.getStringCellValue()+"\t");
break;
case NUMERIC:
System.out.print(cell.getNumericCellValue()+"\t");
break;
default:
break;
}
}
System.out.println();
}
long end=System.currentTimeMillis();
System.out.println("程序共运行："+(end-begin)/1000.0+"秒");
} catch (IOException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
}
}
运行结果：
使用POI的SXSSFWorkbook写入100w行数据：
public class Demo {
public static void main(String[] args) {
long startTime=System.currentTimeMillis();
try (Workbook workbook = new SXSSFWorkbook(200);
FileOutputStream fos = new FileOutputStream("D:\\琐碎\\Excel\\100w行数据.xlsx")) {
Sheet sheet1 = workbook.createSheet();
for (int i = 0; i <= 1000000; i++) {
Row row = sheet1.createRow(i);
Cell cell0 = row.createCell(0);
cell0.setCellValue(UUID.randomUUID().toString());
Cell cell1 = row.createCell(1);
cell1.setCellValue(LocalDateTime.now());
}
workbook.write(fos);
long endTime=System.currentTimeMillis();
System.out.println("使用SXSSFWorkbook写入100w行数据需："+(endTime-startTime)/1000.0+"秒");
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
写入前CPU与内存的占用情况：
写入时CPU与内存的占用情况：
代码运行结果：
使用SXSSFWorkbook写入100w行数据需：12.645秒
Alibaba EasyExcel：
EasyExcel是一个基于Java的操作简单、节省内存的读写Excel的Alibaba开源项目。在尽可能节约内存的情况下支持读写超大数据的Excel。
同样，要使用Alibaba EasyExcel必须下载相关jar包，并且不可随意下载不同版本：
准备实体类：
实体订单类：
import java.time.LocalDateTime;
import java.time.format.DateTimeFormatter;
import java.util.UUID;
import com.alibaba.excel.annotation.ExcelProperty;
import com.alibaba.excel.annotation.format.NumberFormat;
public class Order {
@ExcelProperty("订单编号")
private String orderId;
@ExcelProperty("支付金额")
@NumberFormat("￥#,###")
private double money;
@ExcelProperty(value="创建日期",converter = LocalDateTimeConveter.class)
private LocalDateTime createTime;
public Order() {
this.orderId=LocalDateTime.now().format(DateTimeFormatter.ofPattern("yyyyMMdd HH:mm:ss"))+UUID.randomUUID().toString().substring(0,5);
this.money=Math.random()*100000;
this.createTime=LocalDateTime.now();
}
public String getOrderId() {
return orderId;
}
public void setOrderId(String orderId) {
this.orderId = orderId;
}
public double getMoney() {
return money;
}
public void setMoney(double money) {
this.money = money;
}
public LocalDateTime getCreateTime() {
return createTime;
}
public void setCreateTime(LocalDateTime createTime) {
this.createTime = createTime;
}
@Override
public String toString() {
return "Order ";
}
}
Converter转换类：目的---兼容LocalDateTime日期时间类
import java.time.LocalDateTime;
import java.time.format.DateTimeFormatter;
import com.alibaba.excel.converters.Converter;
import com.alibaba.excel.enums.CellDataTypeEnum;
import com.alibaba.excel.metadata.CellData;
import com.alibaba.excel.metadata.GlobalConfiguration;
import com.alibaba.excel.metadata.property.ExcelContentProperty;
public class LocalDateTimeConveter implements Converter<LocalDateTime> {
@Override
public CellData<String> convertToExcelData(LocalDateTime arg0, ExcelContentProperty arg1, GlobalConfiguration arg2)
throws Exception {
// TODO Auto-generated method stub
return new CellData<>(arg0.format(DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd HH:mm:ss")));
}
@Override
public LocalDateTime convertToJavaData(CellData arg0, ExcelContentProperty arg1, GlobalConfiguration arg2)
throws Exception {
// TODO Auto-generated method stub
return LocalDateTime.parse(arg0.getStringValue(), DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd HH:mm:ss"));
}
@Override
public CellDataTypeEnum supportExcelTypeKey() {
// TODO Auto-generated method stub
return CellDataTypeEnum.STRING;
}
@Override
public Class supportJavaTypeKey() {
// TODO Auto-generated method stub
return LocalDateTime.class;
}
}
使用EasyExcel写入100w条数据：
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import com.alibaba.excel.EasyExcel;
import com.jaiojaio.entity.Order;
public class Demo01 {
public static void main(String[] args) {
// 写入100w
long startTime=System.currentTimeMillis();
EasyExcel.write("D:\\琐碎\\Excel\\100weasy.xlsx", Order.class)
.sheet("订单列表")
.doWrite(data());
long endTime=System.currentTimeMillis();
System.out.println("使用EasyExcel写入100w条数据需："+(endTime-startTime)/1000.0+"秒");
}
// 创建100w条订单数据
private static List<Order> data() {
List<Order> list = new ArrayList<Order>();
for (int i = 0; i < 1000000; i++) {
list.add(new Order());
}
return list;
}
}
写入时CPU与内存的占用情况：
运行结果：
SLF4J: Failed to load class "org.slf4j.impl.StaticLoggerBinder".
SLF4J: Defaulting to no-operation (NOP) logger implementation
SLF4J: See http://www.slf4j.org/codes.html#StaticLoggerBinder for further details.
使用EasyExcel写入100w条数据需：15.19秒
使用EasyExcel读取100w条数据：
import java.util.LinkedList;
import java.util.List;
import java.util.Map;
import com.alibaba.excel.EasyExcel;
import com.alibaba.excel.context.AnalysisContext;
import com.alibaba.excel.event.AnalysisEventListener;
import com.jaiojaio.entity.Order;
public class Demo02 {
public static void main(String[] args) {
long begin=System.currentTimeMillis();
List<Order> list=new LinkedList<Order>();
EasyExcel.read("D:\\琐碎\\Excel\\100weasy.xlsx", Order.class, new AnalysisEventListener<Order>() {
@Override
public void invokeHeadMap(Map<Integer, String> headMap, AnalysisContext context) {
// TODO Auto-generated method stub
System.out.println(headMap);
super.invokeHeadMap(headMap, context);
}
@Override
public void invoke(Order arg0, AnalysisContext arg1) {
// TODO Auto-generated method stub
list.add(arg0);
}
@Override
public void doAfterAllAnalysed(AnalysisContext arg0) {
// TODO Auto-generated method stub
System.out.println("game over");
}
}).sheet().doRead();
for(Order order:list) {
System.out.println(order);
}
long end=System.currentTimeMillis();
System.out.println("程序需运行："+(end-begin)/1000.0+"秒");
}
}
读取时CPU与内存的占用情况：
代码运行结果：
....
Order
Order
Order
Order
Order
Order
Order
Order
程序需运行：23.418秒
综上所属，在操作超大数据量的Excel文件时，不应使用操作普通文件的XSSFWork进行操作，应使用SXSSFWork或EasyExcel，并且EasyExcel的操作更为简单，因此，对于不同的需求进行选择即可
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