Java读取Excel文件：从基础到最佳实践

简介

在Java开发中，读取Excel文件是一项常见的任务。无论是处理业务数据、进行数据分析还是与外部系统进行数据交互，都可能涉及到从Excel文件中提取信息。本文将全面介绍如何使用Java读取Excel文件，涵盖基础概念、使用方法、常见实践以及最佳实践，帮助读者掌握这一重要的技能。

目录

1. 基础概念
   • Excel文件格式
   • Java操作Excel的库
2. 使用方法
   • 使用Apache POI读取Excel文件
   • 使用EasyExcel读取Excel文件
3. 常见实践
   • 读取不同版本的Excel文件
   • 处理Excel中的各种数据类型
   • 读取特定单元格或区域的数据
4. 最佳实践
   • 性能优化
   • 错误处理与异常管理
   • 代码结构与可维护性
5. 小结
6. 参考资料

基础概念

Excel文件格式

Excel文件主要有两种常见格式： - .xls：Excel 97 - 2003文件格式，基于BIFF（二进制文件格式）。 - .xlsx：Excel 2007及更高版本的文件格式，基于Open XML标准，本质上是一个压缩的XML文件集合。

Java操作Excel的库

• Apache POI：一个开源的Java库，提供了对各种微软Office格式文件的读写支持，包括Excel。它功能强大，支持读取和写入不同版本的Excel文件。
• EasyExcel：是一个基于Apache POI封装的轻量级Java库，专注于简化Excel操作，尤其在读取和写入大数据量的Excel文件时性能表现出色。

使用方法

使用Apache POI读取Excel文件

1. 添加依赖 在Maven项目的pom.xml文件中添加以下依赖：

<dependency>
    <groupId>org.apache.poi</groupId>
    <artifactId>poi-ooxml</artifactId>
    <version>5.0.0</version>
</dependency>

1. 读取Excel文件示例代码

import org.apache.poi.ss.usermodel.*;
import org.apache.poi.xssf.usermodel.XSSFWorkbook;

import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;

public class ApachePOIExample {
    public static void main(String[] args) {
        String filePath = "path/to/your/file.xlsx";
        try (FileInputStream fis = new FileInputStream(new File(filePath));
             Workbook workbook = new XSSFWorkbook(fis)) {

            Sheet sheet = workbook.getSheetAt(0);
            for (Row row : sheet) {
                for (Cell cell : row) {
                    String cellValue = getCellValue(cell);
                    System.out.print(cellValue + "\t");
                }
                System.out.println();
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    private static String getCellValue(Cell cell) {
        if (cell == null) {
            return "";
        }

        switch (cell.getCellType()) {
            case STRING:
                return cell.getStringCellValue();
            case NUMERIC:
                if (DateUtil.isCellDateFormatted(cell)) {
                    return cell.getDateCellValue().toString();
                } else {
                    return String.valueOf(cell.getNumericCellValue());
                }
            case BOOLEAN:
                return String.valueOf(cell.getBooleanCellValue());
            case FORMULA:
                return cell.getCellFormula();
            default:
                return "";
        }
    }
}

使用EasyExcel读取Excel文件

1. 添加依赖 在Maven项目的pom.xml文件中添加以下依赖：

<dependency>
    <groupId>com.alibaba</groupId>
    <artifactId>easyexcel</artifactId>
    <version>3.1.1</version>
</dependency>

1. 定义数据模型类

import com.alibaba.excel.annotation.ExcelProperty;

public class User {
    @ExcelProperty("姓名")
    private String name;
    @ExcelProperty("年龄")
    private Integer age;

    // getters and setters
    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public Integer getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(Integer age) {
        this.age = age;
    }
}

1. 读取Excel文件示例代码

import com.alibaba.excel.EasyExcel;
import com.alibaba.excel.context.AnalysisContext;
import com.alibaba.excel.event.AnalysisEventListener;

import java.util.List;

public class EasyExcelExample {
    public static void main(String[] args) {
        String filePath = "path/to/your/file.xlsx";
        EasyExcel.read(filePath, User.class, new UserDataListener()).sheet().doRead();
    }

    private static class UserDataListener extends AnalysisEventListener<User> {
        @Override
        public void onReadData(User user, AnalysisContext context) {
            System.out.println(user.getName() + "\t" + user.getAge());
        }

        @Override
        public void onFinish(AnalysisContext context) {
            System.out.println("读取完成");
        }
    }
}

常见实践

读取不同版本的Excel文件

Apache POI可以处理不同版本的Excel文件。对于.xls文件，使用HSSFWorkbook；对于.xlsx文件，使用XSSFWorkbook。例如：

import org.apache.poi.hssf.usermodel.HSSFWorkbook;
import org.apache.poi.ss.usermodel.*;
import org.apache.poi.xssf.usermodel.XSSFWorkbook;

import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;

public class ReadDifferentExcelVersions {
    public static void main(String[] args) {
        String xlsFilePath = "path/to/your/file.xls";
        String xlsxFilePath = "path/to/your/file.xlsx";

        readExcel(xlsFilePath, true);
        readExcel(xlsxFilePath, false);
    }

    private static void readExcel(String filePath, boolean isXls) {
        try (FileInputStream fis = new FileInputStream(new File(filePath));
             Workbook workbook = isXls? new HSSFWorkbook(fis) : new XSSFWorkbook(fis)) {

            Sheet sheet = workbook.getSheetAt(0);
            for (Row row : sheet) {
                for (Cell cell : row) {
                    String cellValue = getCellValue(cell);
                    System.out.print(cellValue + "\t");
                }
                System.out.println();
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    private static String getCellValue(Cell cell) {
        // 同前面的getCellValue方法
    }
}

处理Excel中的各种数据类型

Excel中的数据类型包括字符串、数字、日期、布尔值、公式等。在读取时，需要根据单元格的类型进行相应的处理，如前面getCellValue方法中所示。

读取特定单元格或区域的数据

要读取特定单元格的数据，可以通过指定行号和列号来获取单元格。例如：

import org.apache.poi.ss.usermodel.*;
import org.apache.poi.xssf.usermodel.XSSFWorkbook;

import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;

public class ReadSpecificCell {
    public static void main(String[] args) {
        String filePath = "path/to/your/file.xlsx";
        try (FileInputStream fis = new FileInputStream(new File(filePath));
             Workbook workbook = new XSSFWorkbook(fis)) {

            Sheet sheet = workbook.getSheetAt(0);
            Row row = sheet.getRow(2); // 第三行
            Cell cell = row.getCell(1); // 第二列
            String cellValue = getCellValue(cell);
            System.out.println(cellValue);
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    private static String getCellValue(Cell cell) {
        // 同前面的getCellValue方法
    }
}

要读取特定区域的数据，可以使用循环遍历指定的行和列范围。

最佳实践

性能优化

• 使用流处理：对于大数据量的Excel文件，使用流处理可以避免一次性将整个文件加载到内存中。EasyExcel在这方面表现出色，它基于事件驱动的方式逐行读取数据。
• 减少不必要的对象创建：在读取过程中，尽量减少不必要的对象创建，以降低内存消耗。例如，重用已有的对象来存储数据。

错误处理与异常管理

• 捕获并处理异常：在读取Excel文件时，可能会遇到各种异常，如文件不存在、格式错误等。应该使用try - catch块来捕获并处理这些异常，确保程序的稳定性。
• 提供详细的错误信息：在捕获异常时，记录详细的错误信息，以便于调试和排查问题。

代码结构与可维护性

• 模块化代码：将读取Excel文件的逻辑封装到独立的方法或类中，提高代码的可维护性和复用性。
• 添加注释：在代码中添加清晰的注释，解释关键步骤和逻辑，方便其他开发人员理解和维护代码。

小结

本文详细介绍了Java读取Excel文件的相关知识，包括基础概念、使用方法、常见实践以及最佳实践。通过学习和实践这些内容，读者可以在Java项目中高效地读取Excel文件，并处理各种复杂的业务需求。无论是使用功能强大的Apache POI还是轻量级的EasyExcel，都可以根据项目的具体情况选择合适的库和方法。同时，遵循最佳实践可以提高代码的性能、稳定性和可维护性。

参考资料

• Apache POI官方文档
• EasyExcel官方文档
• Java核心技术