1. 背景
基于springboot的工程项目，需求：
（1）查询到的多组查询结果导出为excel，将每个组的数据集放在一个sheet页；
（2）分组的数量无法预先确定，是根据实时的查询结果得到的；意味着sheet数量不确定；
（3）每一组数据的数据结构不一样，意味着每个sheet的表头列不确定，也是根据实时的查询结果得到的；
2. 方案
之前介绍过easypoi对多sheet的导入导出，可参考我之前的文章编码技巧——使用Easypoi导出Excel、多sheet、模板导出；
但是这次的需求不同，sheet数量和每个sheet的表头都不确定，无法通过预先定义的导出类+注解的方式调用easypoi的API来便捷导入导出；
解决方案
（1）使用原生Apache poi的API，根据当前实时查询到的分组数据，遍历每组数据来创建对应的sheet；再根据每组数据的属性，来手动的设置表头；
（2）需要对表头设置样式，如加粗字体、设置底色；
（3）需要根据表头的字符长度，自动的设置单元格宽度，方便导出时查阅（无需手动拉宽）；
（4）因为导出时的每个sheet是手动创建的，在设置sheetName时，通过分组标识来匹配对应的sheetName，这么做可以方便导入解析，取出各个分组的数据；
（5）因为每个sheet的表头是手动创建的，并且要求表头顺序、数量在导入时不被篡改，需要提供每个sheet的表头防篡改校验；
3. 代码
下面提供每个关键功能模块对应的代码（不提供完整的项目代码）；
注：文中默认的excel格式为xlsx；
（1）Excel工具类
包含读取从起始坐标到终点坐标的矩形范围数据到二维数组的方法、excel表格cell数据读取等；
import com.google.common.collect.Lists;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.apache.poi.ss.usermodel.CellType;
import org.apache.poi.xssf.usermodel.XSSFCell;
import org.apache.poi.xssf.usermodel.XSSFRow;
import org.apache.poi.xssf.usermodel.XSSFSheet;
import org.apache.poi.xssf.usermodel.XSSFWorkbook;
import org.springframework.web.multipart.MultipartFile;
import java.io.InputStream;
import java.util.List;
/**
* @description 基于原生poi的excel工具类 解决easypoi/easyExcel解决不了的问题
*/
@Slf4j
public class ExcelReaderUtils {
/**
* excel文件类型后缀
*/
public static final String OFFICE_EXCEL_XLSX = ".xlsx";
/**
* 读取excel行数的最大值，防止OOM
*/
public static final int MAX_READABLE_LINE_COUNT = 10000;
/**
* 解析XSSFSheet，从起始行start到结束行end，取出【指定列】column的item放入list返回
*
* @param xssfSheet
* @param column 列数,从0计数
* @param rowStart 起始行(闭区间),从0计数
* @param rowEnd 结束行(闭区间),从0计数
* @return
*/
public static List<String> getListFrXSSFSheetColumn(XSSFSheet xssfSheet, int column, int rowStart, int rowEnd) {
List<String> result = Lists.newArrayList();
try {
XSSFRow xssfRow;
XSSFCell xssfCell;
for (int row = rowStart; row <= rowEnd; row++) {
xssfRow = xssfSheet.getRow(row);
xssfCell = xssfRow.getCell(column);
// 都转成String，避免小数精度
xssfCell.setCellType(CellType.STRING);
result.add(getCellValueByCell(xssfCell));
}
} catch (Exception e) {
log.error("failed to read data from excel file!");
throw new RuntimeException();
}
return result;
}
/**
* 解析XSSFSheet，从起始列start到结束列end，取出【指定行】row的item放入list返回
*
* @param xssfSheet
* @param rowNum 行数,从0计数
* @param columnStart 起始行(闭区间),从0计数
* @param columnEnd 结束行(闭区间),从0计数
* @return
*/
public static List<String> getListFrXSSFSheetRow(XSSFSheet xssfSheet, int rowNum, int columnStart, int columnEnd) {
List<String> result = Lists.newArrayList();
try {
XSSFRow xssfRow = xssfSheet.getRow(rowNum);
XSSFCell xssfCell;
for (int column = columnStart; column <= columnEnd; column++) {
xssfCell = xssfRow.getCell(column);
// 都转成String，避免小数精度
xssfCell.setCellType(CellType.STRING);
result.add(getCellValueByCell(xssfCell));
}
} catch (Exception e) {
log.error("failed to read data from excel file!");
throw new RuntimeException();
}
return result;
}
/**
* 解析XSSFSheet，从起始行start到结束行end，取出从列columnStart到columnEnd的item放入list返回
*
* @param xssfSheet
* @param columnStart 起始列数(闭区间),从0计数
* @param columnEnd 截至列数(闭区间),从0计数
* @param rowStart 起始行(闭区间),从0计数
* @param rowEnd 结束行(闭区间),从0计数
* @return
*/
public static List<List<String>> getListFrXSSFSheet(XSSFSheet xssfSheet, int columnStart, int columnEnd, int rowStart, int rowEnd) {
List<List<String>> result = Lists.newArrayList();
try {
XSSFRow xssfRow;
for (int row = rowStart; row <= rowEnd; row++) {
List<String> dataInRow = Lists.newArrayList();
xssfRow = xssfSheet.getRow(row);
XSSFCell xssfCell;
for (int col = columnStart; col <= columnEnd; col++) {
xssfCell = xssfRow.getCell(col);
// 都转成String，避免小数精度
xssfCell.setCellType(CellType.STRING);
dataInRow.add(getCellValueByCell(xssfCell));
}
result.add(dataInRow);
}
} catch (Exception e) {
log.error("failed to read data from excel file!");
throw new RuntimeException();
}
return result;
}
/**
* 获取单元格各类型值，返回字符串类型
*
* @param cell
* @return
*/
private static String getCellValueByCell(XSSFCell cell) {
//判断是否为null或空串
if (cell == null || ("").equals(cell.toString().trim())) {
return "";
}
String cellValue = "";
CellType cellType = cell.getCellTypeEnum();
// 以下是判断数据的类型
switch (cellType) {
// 数字
case NUMERIC:
cellValue = String.valueOf(cell.getNumericCellValue());
break;
// 字符串
case STRING:
cellValue = cell.getStringCellValue();
break;
// Boolean
case BOOLEAN:
cellValue = String.valueOf(cell.getBooleanCellValue());
break;
// 公式
case FORMULA:
cellValue = String.valueOf(cell.getCellFormula());
break;
// 空值
case BLANK:
cellValue = "";
break;
// 故障
case ERROR:
cellValue = "非法字符";
break;
default:
cellValue = "未知类型";
break;
}
return cellValue;
}
/**
* 解析.xlsx文件，转成XSSFWorkbook
*
* @param excelFile
* @return
*/
public static XSSFWorkbook getXSSFWorkbookFrExcel(MultipartFile excelFile) {
log.warn("receive excel file, file size:[{} MB]", excelFile.getSize() / (1000 * 1024));
XSSFWorkbook wb;
try {
InputStream is = excelFile.getInputStream();
wb = new XSSFWorkbook(is);
is.close();
} catch (Exception e) {
log.error("get XSSFWorkbook from excelFile error! e:{} message:{}", e, e.getMessage());
return null;
}
return wb;
}
/**
* 获取XSSFSheet的行数
*
* @param xssfSheet
* @return
*/
public static int getRowCount(XSSFSheet xssfSheet) {
return xssfSheet.getPhysicalNumberOfRows();
}
/**
* 获取xssfSheet的列数(默认第一行)
*
* @param xssfSheet
* @return
*/
public static int getColumnCount(XSSFSheet xssfSheet) {
return xssfSheet.getRow(0).getPhysicalNumberOfCells();
}
}
（2）遍历分组创建sheet
XSSFWorkbook workbook = new XSSFWorkbook();
// 遍历分组数据 groupIdDataMap为groupby之后的Map
if (MapUtils.isNotEmpty(groupIdDataMap)) {
groupIdDataMap.forEach((groupId, dataInGroup) -> {
// 将分组ID冗余到sheetName中方便导入时的解析
XSSFSheet sheet = workbook.createSheet(String.join("-", SHEET_NAME_PREFIX, String.valueOf(groupId)));
// 创建表头 第1行（初始下标为0）
List<String> headerNames = generateHeaderNames(dataInGroup);
buildTitle(workbook, sheet, headers, 1);
// 生成excel数据二维数组
List<List<String>> rows = initRows(dataInGroup);
// 按行填充数据(第1行放说明、第2行放表头)
writeRows(sheet, 2, rows, 0, headers.size() - 1);
})
}
return workbook;（3）设置表头格式/自动宽度/边框/合并单元格/背景色
/**
* 设置sheet的表头 设置表头在第(startRow+1)行 设置表头宽度
*/
private static void buildTitle(XSSFWorkbook workbook, XSSFSheet sheet, List<String> headers, int startRow) {
// 第0行内容：固定提示文案 合并单元格（起始坐标和终点坐标）
CellRangeAddress rangeAddress = new CellRangeAddress(0, 0, 0, headers.size() - 1);
sheet.addMergedRegion(rangeAddress);
XSSFRow row0 = sheet.createRow(0);
XSSFCell cell0 = row0.createCell(0);
cell0.setCellValue("导入须知：不能在该Excel模板中对表头信息进行增加、删除、修改或位置调整！");
XSSFCellStyle headerCellStyle0 = workbook.createCellStyle();
headerCellStyle0.setFillForegroundColor(IndexedColors.YELLOW.getIndex());
headerCellStyle0.setFillPattern(FillPatternType.SOLID_FOREGROUND);
cell0.setCellStyle(headerCellStyle0);
// 第1行内容：表头列从第1行开始
XSSFCellStyle headerCellStyle = workbook.createCellStyle();
// 字体格式
XSSFFont font = workbook.createFont();
font.setBold(true);
headerCellStyle.setFont(font);
int columns = headers.size();
XSSFRow row = sheet.createRow(startRow);
// 背景色
headerCellStyle.setFillForegroundColor(IndexedColors.RED.getIndex());
headerCellStyle.setFillPattern(FillPatternType.SOLID_FOREGROUND);
// 边框线条宽度
headerCellStyle.setBorderBottom(BorderStyle.MEDIUM);
headerCellStyle.setBorderTop(BorderStyle.MEDIUM);
headerCellStyle.setBorderLeft(BorderStyle.MEDIUM);
headerCellStyle.setBorderRight(BorderStyle.MEDIUM);
// 水平/垂直居中
headerCellStyle.setAlignment(HorizontalAlignment.CENTER);
headerCellStyle.setVerticalAlignment(VerticalAlignment.CENTER);
for (int column = 0; column < columns; column++) {
String headerName = headers.get(column);
XSSFCell cell = row.createCell(column);
XSSFRichTextString text = new XSSFRichTextString(headerName);
cell.setCellValue(text);
cell.setCellStyle(headerCellStyle);
// 设置自动表头列宽度
int colLength = cell.getStringCellValue().getBytes().length * 192;
sheet.setColumnWidth(column, colLength);
}
}（4）二维数据集写入excel表格
/**
* 填充数据行,数据可以是不对齐的
*
* @apiNote 列序号从0开始 要求 0 <= startColumnIndex <= endColumnIndex < 表头长度-1
*/
void writeRows(XSSFSheet sheet, Integer startRowIndex, List<List<String>> rows, Integer startColumnIndex, Integer endColumnIndex) {
if (CollectionUtils.isNotEmpty(rows)) {
// 写数据从第startRowIndex行开始
for (int rownum = startRowIndex; rownum < rows.size(); rownum++) {
XSSFRow row = sheet.createRow(rownum);
for (int col = startColumnIndex; col <= endColumnIndex; col++) {
row.createCell(col).setCellValue(rows.get(rownum).get(col - startColumnIndex));
}
}
}
}（5）导入后读出多sheet
负责将HTTP请求的MultipartFile类以数据流的方式转换成Excel对应的Java对象；
将excel的多个sheet读出；
/**
* 获取excel文件流，解析并校验上传文件，返回XSSFSheet
*/
private List<XSSFSheet> checkExcelFile(MultipartFile excelFile) {
XSSFWorkbook xssfWorkbook = Optional.ofNullable(ExcelReaderUtils.getXSSFWorkbookFrExcel(excelFile))
.orElseThrow(() -> new BizException(ResultCodeEnum.EXCEL_ANALYSIS_ERROR.getCode(), ResultCodeEnum.EXCEL_ANALYSIS_ERROR.getDesc()));
Iterator<Sheet> sheetIterator = xssfWorkbook.sheetIterator();
List<XSSFSheet> sheets = Lists.newArrayList();
while (sheetIterator.hasNext()) {
XSSFSheet sheet = (XSSFSheet) sheetIterator.next();
sheets.add(sheet);
}
List<String> sheetNames = sheets.stream().map(XSSFSheet::getSheetName).collect(Collectors.toList());
log.warn("解析上传excel成功 [sheetNum={} sheetNames={}]", sheets.size(), JSON.toJSONString(sheetNames));
// 数量检测
sheets.forEach(sheet -> {
int recordNum = ExcelReaderUtils.getRowCount(sheet);
log.warn("analyseExcel success. [records count={}]", recordNum);
if (recordNum > ExcelReaderUtils.MAX_READABLE_LINE_COUNT) {
throw new BizException(ResultCodeEnum.EXCHCODE_UPLOAD_SIZE_OVERFLOW.getCode(), ResultCodeEnum.EXCHCODE_UPLOAD_SIZE_OVERFLOW.getDesc());
}
});
return sheets;
}（6）校验表头
复用表头的生成规则，取当前sheet的表头，做一下字符串匹配校验；
private void checkPointImportExcelHeader(Long modelIdInType, List<String> sortedHeaders, List<String> listFrXSSFSheetRow) {
// 预期的表头 保证表头排序规则固定
String standard = String.join("-", sortedHeaders);
// 当前输入读出来的表头
String input = String.join("-", listFrXSSFSheetRow);
if (!StringUtils.equals(standard, input)) {
log.error("导入的excel表头被篡改 [standard={} input={}]", standard, input);
throw new BizException("导入的excel表头被篡改 请重新下载模板后再上传!");
}
}（7）读取数据
for (XSSFSheet sheet : xssfSheets) {
// 根据sheetName解析当前sheet页对应哪一个分组数据
String sheetName = sheet.getSheetName();
int rowCount = ExcelReaderUtils.getRowCount(sheet);
String[] split = sheetName.split("-");
if (split.length < N) {
log.error("表格sheet名称解析失败! [sheetName={}]", sheetName);
throw new BizException(ResultCodeEnum.EXCEL_ANALYSIS_ERROR.getCode(), ResultCodeEnum.EXCEL_ANALYSIS_ERROR.getDesc());
}
// 省略细节...
log.warn("开始处理sheet【{}】 rowCount={} ]", sheetName, rowCount);
List<EvaluateModelDataDO> evaUpdateDomainList = Lists.newArrayList();
List<PointModelDataDO> pointUpdateDomainList = Lists.newArrayList();
if (EVALUATE_PREFIX.equals(modelType)) {
// 取出当前输入sheet的表头
List<String> listFrXSSFSheetRow = ExcelReaderUtils.getListFrXSSFSheetRow(sheet, 2, 1, 0, lastColumnIndex);
// 根据当前sheetName解析出的分组信息 生成表头 省略
List<String> sortedHeaders = generateStandardHeaders(sheetName);
// 校验表头是否篡改
checkEvaImportExcelHeader(modelIdInType, sortedHeaders, listFrXSSFSheetRow);
// 读出数据 矩阵转秩 / 注意：解析规则固定，因此不能删除列，不能修改列顺序；可以修改行顺序和删除列
List<List<String>> data = ExcelReaderUtils.getListFrXSSFSheet(sheet, 0, lastColumnIndex, 2, sheet.getLastRowNum());
data.forEach(rowData -> {
// 考虑：可能误操作在excel新增了不存在的行 跳过
...
// 遍历数据处理
...
});
}
}以上；本文只提供思路和注意的点，不提供完整代码；
