Spring Boot中Excel处理完全指南

1. Excel处理基础知识

1.1 为什么需要在应用中处理Excel文件？

在企业应用开发中，Excel文件处理是一个非常常见的需求，主要用于以下场景：

• 数据导入：允许用户通过Excel上传批量数据到系统
• 数据导出：将系统数据导出为Excel供用户下载分析
• 报表生成：生成复杂的报表并格式化为Excel
• 数据交换：作为不同系统间交换数据的媒介
• 批量数据处理：处理大量结构化数据

1.2 Java中的Excel处理库介绍

Java中处理Excel文件的主要库有以下几种：

1.2.1 Apache POI

Apache POI是Java中使用最广泛的Excel处理库，提供了全面的API来创建、读取和修改Office文档。

优点：

• 功能全面，支持Excel所有功能
• 支持.xls (HSSF - Excel 97-2003)和.xlsx (XSSF - Excel 2007+)格式
• 社区活跃，文档丰富
• 支持公式计算、图表、合并单元格等高级功能

缺点：

• API相对复杂
• 处理大文件时内存消耗大（尤其是XSSF）

1.2.2 EasyExcel

EasyExcel是阿里巴巴开源的Excel处理库，基于POI，但做了大量优化。

优点：

• 内存占用低，使用SAX模式读取，避免OOM
• API简单易用，注解驱动
• 读写速度快
• 适合处理大型Excel文件

缺点：

• 功能不如POI全面
• 灵活性相对较低

1.2.3 JExcel

JExcel是另一个处理Excel的Java库。

优点：

• API较简单
• 速度较快

缺点：

• 仅支持旧版Excel (.xls)格式
• 不再积极维护
• 功能有限

1.2.4 Apache POI SXSSF

SXSSF是POI提供的一种流式处理模式，专为处理大型Excel文件设计。

优点：

• 大大降低内存占用
• 适合生成大型Excel文件

缺点：

• 仅支持写入操作，不支持读取
• 功能比XSSF受限

1.3 Spring Boot中集成Excel处理

Spring Boot本身不提供Excel处理功能，但可以轻松集成上述各种Excel处理库。本指南将主要介绍：

1. 如何在Spring Boot项目中集成Apache POI和EasyExcel
2. 如何实现Excel导入导出的常见功能
3. 如何处理常见问题和优化性能

2. 在Spring Boot中集成Excel处理库

2.1 集成Apache POI

2.1.1 添加依赖

在pom.xml文件中添加以下依赖：

<dependency><groupId>org.apache.poi</groupId><artifactId>poi</artifactId><version>5.2.3</version>
</dependency>
<dependency><groupId>org.apache.poi</groupId><artifactId>poi-ooxml</artifactId><version>5.2.3</version>
</dependency>

如果使用Gradle，在build.gradle中添加：

implementation 'org.apache.poi:poi:5.2.3'
implementation 'org.apache.poi:poi-ooxml:5.2.3'

2.1.2 创建基本配置类

创建一个配置类来处理Excel相关的配置：

package com.example.excel.config;import org.apache.poi.ss.usermodel.WorkbookFactory;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.web.multipart.MultipartResolver;
import org.springframework.web.multipart.commons.CommonsMultipartResolver;@Configuration
public class ExcelConfig {@Beanpublic MultipartResolver multipartResolver() {CommonsMultipartResolver resolver = new CommonsMultipartResolver();resolver.setMaxUploadSize(10485760); // 设置上传文件最大为10MBreturn resolver;}
}

2.2 集成EasyExcel

2.2.1 添加依赖

在pom.xml文件中添加以下依赖：

<dependency><groupId>com.alibaba</groupId><artifactId>easyexcel</artifactId><version>3.2.1</version>
</dependency>

如果使用Gradle，在build.gradle中添加：

implementation 'com.alibaba:easyexcel:3.2.1'

2.2.2 创建配置类

package com.example.excel.config;import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.web.multipart.MultipartResolver;
import org.springframework.web.multipart.commons.CommonsMultipartResolver;@Configuration
public class EasyExcelConfig {@Beanpublic MultipartResolver multipartResolver() {CommonsMultipartResolver resolver = new CommonsMultipartResolver();resolver.setMaxUploadSize(10485760); // 设置上传文件最大为10MBreturn resolver;}
}

3. 使用Apache POI读取Excel文件

3.1 创建数据模型

首先，创建一个模型类来映射Excel中的数据：

package com.example.excel.model;import lombok.Data;@Data
public class User {private Long id;private String name;private Integer age;private String email;private String department;
}

3.2 创建Excel读取服务

创建一个服务类来处理Excel文件读取：

package com.example.excel.service;import com.example.excel.model.User;
import org.apache.poi.ss.usermodel.*;
import org.apache.poi.xssf.usermodel.XSSFWorkbook;
import org.springframework.stereotype.Service;
import org.springframework.web.multipart.MultipartFile;import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;@Service
public class ExcelService {public List<User> readUsersFromExcel(MultipartFile file) throws IOException {List<User> userList = new ArrayList<>();// 获取工作簿try (InputStream inputStream = file.getInputStream()) {Workbook workbook = WorkbookFactory.create(inputStream);// 获取第一个工作表Sheet sheet = workbook.getSheetAt(0);// 跳过标题行Iterator<Row> rowIterator = sheet.rowIterator();if (rowIterator.hasNext()) {rowIterator.next(); // 跳过标题行}// 遍历数据行while (rowIterator.hasNext()) {Row row = rowIterator.next();User user = new User();// 读取单元格数据user.setId((long) row.getCell(0, Row.MissingCellPolicy.CREATE_NULL_AS_BLANK).getNumericCellValue());user.setName(getCellValueAsString(row.getCell(1)));user.setAge((int) row.getCell(2, Row.MissingCellPolicy.CREATE_NULL_AS_BLANK).getNumericCellValue());user.setEmail(getCellValueAsString(row.getCell(3)));user.setDepartment(getCellValueAsString(row.getCell(4)));userList.add(user);}workbook.close();}return userList;}// 获取单元格的字符串值private String getCellValueAsString(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((int) cell.getNumericCellValue());}case BOOLEAN:return String.valueOf(cell.getBooleanCellValue());case FORMULA:return cell.getCellFormula();default:return "";}}
}

3.3 创建Controller处理Excel上传

创建一个Controller来处理Excel文件上传：

package com.example.excel.controller;import com.example.excel.model.User;
import com.example.excel.service.ExcelService;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.http.ResponseEntity;
import org.springframework.web.bind.annotation.PostMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestParam;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
import org.springframework.web.multipart.MultipartFile;import java.io.IOException;
import java.util.List;@RestController
@RequestMapping("/api/excel")
public class ExcelController {@Autowiredprivate ExcelService excelService;@PostMapping("/upload")public ResponseEntity<List<User>> uploadExcel(@RequestParam("file") MultipartFile file) {try {List<User> users = excelService.readUsersFromExcel(file);return ResponseEntity.ok(users);} catch (IOException e) {e.printStackTrace();return ResponseEntity.badRequest().build();}}
}

3.4 创建HTML上传页面

在src/main/resources/templates目录下创建upload.html：

<!DOCTYPE html>
<html xmlns:th="http://www.thymeleaf.org">
<head><meta charset="UTF-8"><title>Excel上传</title><link rel="stylesheet" href="https://stackpath.bootstrapcdn.com/bootstrap/4.5.2/css/bootstrap.min.css">
</head>
<body><div class="container mt-5"><div class="card"><div class="card-header"><h3>上传Excel文件</h3></div><div class="card-body"><form id="uploadForm" enctype="multipart/form-data"><div class="form-group"><label for="file">选择Excel文件:</label><input type="file" class="form-control-file" id="file" name="file" accept=".xls,.xlsx"></div><button type="button" class="btn btn-primary" onclick="uploadExcel()">上传</button></form><div class="mt-4"><h4>上传结果:</h4><div id="resultContainer"></div></div></div></div></div><script src="https://code.jquery.com/jquery-3.5.1.min.js"></script><script>function uploadExcel() {var formData = new FormData(document.getElementById('uploadForm'));$.ajax({url: '/api/excel/upload',type: 'POST',data: formData,processData: false,contentType: false,success: function(response) {var resultHtml = '<table class="table table-striped">' +'<thead><tr><th>ID</th><th>姓名</th><th>年龄</th><th>邮箱</th><th>部门</th></tr></thead>' +'<tbody>';for (var i = 0; i < response.length; i++) {var user = response[i];resultHtml += '<tr>' +'<td>' + user.id + '</td>' +'<td>' + user.name + '</td>' +'<td>' + user.age + '</td>' +'<td>' + user.email + '</td>' +'<td>' + user.department + '</td>' +'</tr>';}resultHtml += '</tbody></table>';$('#resultContainer').html(resultHtml);},error: function(error) {$('#resultContainer').html('<div class="alert alert-danger">上传失败: ' + error.responseText + '</div>');}});}</script>
</body>
</html>

3.5 处理更复杂的Excel结构

在实际应用中，Excel结构可能更复杂，如多个工作表、合并单元格、公式等。以下是处理这些情况的示例：

public List<Department> readComplexExcel(MultipartFile file) throws IOException {List<Department> departments = new ArrayList<>();try (InputStream inputStream = file.getInputStream()) {Workbook workbook = WorkbookFactory.create(inputStream);// 读取部门信息（第一个工作表）Sheet departmentSheet = workbook.getSheetAt(0);for (int i = 1; i <= departmentSheet.getLastRowNum(); i++) {Row row = departmentSheet.getRow(i);if (row == null) continue;Department department = new Department();department.setId((long) row.getCell(0).getNumericCellValue());department.setName(row.getCell(1).getStringCellValue());department.setManager(row.getCell(2).getStringCellValue());department.setEmployees(new ArrayList<>());departments.add(department);}// 读取员工信息（第二个工作表）Sheet employeeSheet = workbook.getSheetAt(1);for (int i = 1; i <= employeeSheet.getLastRowNum(); i++) {Row row = employeeSheet.getRow(i);if (row == null) continue;User employee = new User();employee.setId((long) row.getCell(0).getNumericCellValue());employee.setName(row.getCell(1).getStringCellValue());employee.setAge((int) row.getCell(2).getNumericCellValue());employee.setEmail(row.getCell(3).getStringCellValue());// 获取部门ID并关联到相应部门long departmentId = (long) row.getCell(4).getNumericCellValue();for (Department dept : departments) {if (dept.getId() == departmentId) {dept.getEmployees().add(employee);break;}}}workbook.close();}return departments;
}

4. 使用Apache POI创建和导出Excel文件

4.1 创建基本Excel文件

以下是一个创建简单Excel文件的示例：

package com.example.excel.service;import com.example.excel.model.User;
import org.apache.poi.ss.usermodel.*