Apache POI组件操作Excel，制作报表（一）

    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： 

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： 

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： 

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。 

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。 
    下一篇将结合单元格格式来介绍复杂报表的设计。 
    本文系作者的实践探索，欢迎交流。