言成言成啊 | Kit Chen's Blog

封装Excel快速业务开发模板

2022-07-30 22:31:10

主要是上班时,发现凡是涉及到excel的代码都有臭又烂,虽然保证了大家都是同样编程风格。

对于个人开发而言,再用那套又臭又烂的代码就不好了,所以结合工作经验,自己基于apache poi封装一套快速crud的。

一、封装

pom.xml

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<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 https://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
<modelVersion>4.0.0</modelVersion>
<parent>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
<version>2.5.2</version>
<relativePath/> <!-- lookup parent from repository -->
</parent>
<groupId>top.meethigher</groupId>
<artifactId>excel-import</artifactId>
<version>1.0.0</version>
<name>excel-import</name>
<description>excel-import</description>
<properties>
<!--指定idea中java编译版本-->
<maven.compiler.source>8</maven.compiler.source>
<maven.compiler.target>8</maven.compiler.target>
<java.version>1.8</java.version>
</properties>
<dependencies>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter</artifactId>
</dependency>

<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
<scope>test</scope>
</dependency>

<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
</dependency>

<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-data-jpa</artifactId>
</dependency>

<!--Java程序对Microsoft Office格式档案读和写的功能-->
<dependency>
<groupId>org.apache.poi</groupId>
<artifactId>poi</artifactId>
<version>5.2.2</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.apache.poi</groupId>
<artifactId>poi-ooxml</artifactId>
<version>5.2.2</version>
</dependency>

<!-- https://mvnrepository.com/artifact/org.xerial/sqlite-jdbc -->
<dependency>
<groupId>org.xerial</groupId>
<artifactId>sqlite-jdbc</artifactId>
<version>3.34.0</version>
</dependency>
<!-- https://mvnrepository.com/artifact/com.github.gwenn/sqlite-dialect -->
<dependency>
<groupId>com.github.gwenn</groupId>
<artifactId>sqlite-dialect</artifactId>
<version>0.1.2</version>
</dependency>

<!--swagger支持-->
<dependency>
<groupId>io.springfox</groupId>
<artifactId>springfox-boot-starter</artifactId>
<version>3.0.0</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>io.springfox</groupId>
<artifactId>springfox-swagger-ui</artifactId>
<version>3.0.0</version>
</dependency>

<!--非空校验-->
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-validation</artifactId>
</dependency>

</dependencies>

<build>
<plugins>
<plugin>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
</plugin>
</plugins>
</build>

</project>

1.1 Model校验

像@NotBlank、@NotNull、@Max等的校验,在Springboot中可以使用@Valid启用校验。

但是如果我想手动触发校验的话呢?

校验工具类

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import javax.validation.ConstraintViolation;
import javax.validation.Validation;
import javax.validation.Validator;
import java.util.Arrays;
import java.util.LinkedList;
import java.util.List;
import java.util.Set;

/**
* 校验
*
* @author chenchuancheng github.com/meethigher
* @since 2022/7/30 18:57
*/
public class ValidateUtil {


private static final Validator validator = Validation.buildDefaultValidatorFactory().getValidator();

private ValidateUtil() {
}

/**
* 对{@link javax.validation}下的校验注解进行校验
* 错误信息通过异常丢出。
* 格式:msg1,msg2,msg3...
*
* @param t
* @param <T>
*/
public static <T> void validate(T t) {
List<String> list = new LinkedList<>();
Set<ConstraintViolation<T>> violations = validator.validate(t);
for (ConstraintViolation<T> violation : violations) {
String name = violation.getPropertyPath().toString();
String message = violation.getMessage();
list.add(name + message);
}
if (list.size() > 0) {
throw new IllegalArgumentException(Arrays.toString(list.toArray()).replaceAll("\\]|\\[", ""));
}
}
}

结合实际业务,报错提示如图

1.2 Excel校验

主要包含校验文件扩展名、通过文件类型校验校验模板是否匹配、获取值等。

校验工具类

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import org.apache.poi.ss.usermodel.Cell;
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.IOException;
import java.io.InputStream;

/**
* excel工具类
*
* @author chenchuancheng github.com/meethigher
* @since 2022/7/30 10:03
*/
public class ExcelUtil {

/**
* 支持的文件类型
*/
public enum FileType {
/**
* name表示文件格式
* fileCode文件格式对应的编号
*/
XLS_2003("excel2003", "D0CF11E0"),
XLSX_2007("excel2007", "504B0304");

private final String name;

private final String fileCode;


FileType(String name, String fileCode) {
this.name = name;
this.fileCode = fileCode;
}

public String getName() {
return name;
}

public String getFileCode() {
return fileCode;
}

public static FileType getFileType(String fileCode) {
for (FileType x : FileType.values()) {
if (x.getFileCode().equals(fileCode)) {
return x;
}
}
return null;
}
}


/**
* 获取浮点
*
* @param cell
* @return
*/
public static Double getDoubleCel(Cell cell) {
String stringCellValue = getStringCel(cell);
if (stringCellValue == null || stringCellValue.trim().length() <= 0) {
return null;
}
try {
return Double.valueOf(stringCellValue);
} catch (Exception e) {
return null;
}
}

/**
* 获取字符串
*
* @param cell
* @return
*/
public static String getStringCel(Cell cell) {
if (cell == null) {
return null;
}
switch (cell.getCellType()) {
case STRING:
return cell.getStringCellValue().trim();
case NUMERIC:
return String.valueOf(cell.getNumericCellValue());
case BOOLEAN:
return String.valueOf(cell.getBooleanCellValue());
case BLANK:
return "";
default:
return null;
}
}


/**
* 获取excel标题行的所有列内容
*
* @param xssfWorkbook
* @return
*/
public static String[] getExcelTitleCel(XSSFWorkbook xssfWorkbook) {
XSSFSheet sheet = xssfWorkbook.getSheetAt(0);
if (sheet == null) {
return new String[0];
}
XSSFRow row = sheet.getRow(0);
if (row == null) {
return new String[0];
}
String[] strArr = new String[row.getPhysicalNumberOfCells()];
for (int i = 0; i < row.getPhysicalNumberOfCells(); i++) {
strArr[i] = getStringCel(row.getCell(i));
}
return strArr;
}

/**
* 校验excel的列是否符合模板规范
*
* @param realCel
* @param validCel
* @return
*/
public static boolean isValidExcelCel(String[] realCel, String[] validCel) {
boolean flag = true;
for (int i = 0; i < validCel.length; i++) {
try {
String valid = validCel[i];
String real = realCel[i];
if (!valid.equals(real)) {
flag = false;
break;
}
} catch (Exception e) {
flag = false;
break;
}
}
return flag;
}

/**
* 校验是否为excel文件
* .xls的所有大小写 和 .xlsx的所有大小写,都属于合法excel
*
* @param fileName
* @return
*/
public static boolean isValidExcel(String fileName) {
if (fileName == null) {
return false;
}
return fileName.matches("^.+\\.(?i)(xls)$")
|| fileName.matches("^.+\\.(?i)(xlsx)$");
}

/**
* 校验文件类型
*
* @param file File
* @return 文件类型
*/
public static FileType isValidExcelType(MultipartFile file) {
String fileCode = getFileCode(file);
return FileType.getFileType(fileCode);
}


/**
* 获取文件头
* 前4个字节标识文件类型
*
* @param file 文件
* @return 前4个字节转换的十六进制字符串
*/
private static String getFileCode(MultipartFile file) {
InputStream is = null;
String value = null;
try {
is = file.getInputStream();
byte[] b = new byte[4];
int read = is.read(b, 0, b.length);
if (read != -1) {
value = bytesToHexString(b);
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
} finally {
if (null != is) {
try {
is.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
return value;
}


/**
* 字节数组转换为十六进制
*
* @param bytes 字节数组
* @return 字节数组转换后的十六进制
*/
private static String bytesToHexString(byte[] bytes) {
StringBuilder sb = new StringBuilder();
if (bytes == null || bytes.length <= 0) {
return null;
}
String s;
for (byte b : bytes) {
//十六进制0xff,即二进制11111111,即十进制255
//计算机存储二进制是使用补码处理,正数的补码相同。b&0xff针对负数,做补码一致性,对正数不影响。
//直白点说,就是byte范围是[-128,127],通过b&0xff转换为范围为[0,255]的int
s = Integer.toHexString(b & 0xFF).toUpperCase();
if (s.length() < 2) {
sb.append(0);
}
sb.append(s);
}
return sb.toString();
}

}

1.3 Excel通用业务

这个使用时,要整合自己的项目修改了。

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import org.apache.poi.xssf.usermodel.XSSFWorkbook;
import org.springframework.stereotype.Service;
import org.springframework.web.multipart.MultipartFile;
import top.meethigher.constant.ResponseEnum;
import top.meethigher.exception.WebCommonException;
import top.meethigher.rest.controller.service.CommonExcelService;
import top.meethigher.utils.ExcelUtil;

import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import java.io.IOException;
import java.io.OutputStream;
import java.net.URLEncoder;

/**
* 公共excel操作
*
* @author chenchuancheng github.com/meethigher
* @since 2022/7/30 10:30
*/
@Service
public class CommonExcelServiceImpl implements CommonExcelService {
@Override
public void templateDown(HttpServletResponse response, String fileName, XSSFWorkbook xssfWorkbook) throws IOException {
response.setHeader("Access-Control-Expose-Headers", "Content-Disposition");
response.setContentType("application/octet-stream");
// 下载文件能正常显示中文
fileName = URLEncoder.encode(fileName, "UTF-8");
response.setHeader("Content-Disposition",
"attachment; filename=\"" + fileName + "\"; filename*=utf-8''" + fileName);
// 实现文件下载
OutputStream os = response.getOutputStream();
xssfWorkbook.write(os);

}

@Override
public XSSFWorkbook verifyExcel(MultipartFile file, XSSFWorkbook templateXssfWorkBook) throws WebCommonException, IOException {
String originalFilename = file.getOriginalFilename();
//校验扩展名
if (!ExcelUtil.isValidExcel(originalFilename)) {
throw new WebCommonException(ResponseEnum.EXCEL_NOT_SUPPORT);
}
//校验文件内容格式,MultipartFile获取流是多例的
ExcelUtil.FileType fileType = ExcelUtil.isValidExcelType(file);
if (fileType == null) {
throw new WebCommonException(ResponseEnum.EXCEL_CONTENT_ERROR);
}
XSSFWorkbook xssfWorkbook = new XSSFWorkbook(file.getInputStream());
if (!ExcelUtil.isValidExcelCel(ExcelUtil.getExcelTitleCel(xssfWorkbook),
ExcelUtil.getExcelTitleCel(templateXssfWorkBook))) {
throw new WebCommonException(ResponseEnum.EXCEL_NOT_MATCH);
}
return xssfWorkbook;
}
}

1.4 优雅地crud

meethigher/excel-import: 优雅地写excel crud

直接上图好了,本身也没啥技术含量的。

二、调优

在使用中,对象尽可能使用单例或者复用。不然在大数据量导入时,会创建大量的实例对象,导致效率严重低下。

我就拿校验工具类两个写法进行比较。

使用单例,耗时4秒。

使用多例,耗时50秒。

为了可以查看JVM中现存实例对象,可以使用jmap。

语法是jmap -histo:live PID

在linux环境下。

分页查看

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jmap -histo:live 1793|less

动态查看实例对象数量,每隔一秒自动刷新

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watch -n 1 "jmap -histo:live 2184|grep Total"

如图

三、插曲

今天无意间看了一个面试题

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@Test
void name() {
Integer a1=4;

Integer a2=4;
System.out.println(a1==a2);//true

Integer a3=128;
Integer a4=128;

System.out.println(a3==a4);//false
}

具体原因这里讲得很清楚Integer127==127结果为true为什么Integer128==128结果为false?_x瓜皮的博客-CSDN博客

简而言之,Integer a1=128相当于Integer a1=Integer.valueOf(128)

四、关于&0xff的思考

4.1 原码, 反码和补码的概念

先说重点,计算机存储的是补码Integer.toBinaryString获取的也是补码。

原码是方便人来转换十进制的,反码是原码与补码的桥梁,而补码是计算机用来存储的,同时也是用于 &、| 等计算时所使用的编码。

4.1.1 原码

原码就是符号位加上真值的绝对值, 即用第一位表示符号, 其余位表示值. 比如如果是8位二进制:

[+1]原 = 0000 0001

[-1]原 = 1000 0001

第一位是符号位. 因为第一位是符号位, 所以8位二进制数的取值范围就是:

[1111 1111 , 0111 1111]

[-127 , 127]

原码是人脑最容易理解和计算的表示方式.

4.1.2 反码

反码的表示方法是:

正数的反码是其本身

负数的反码是在其原码的基础上, 符号位不变,其余各个位取反.

[+1] = [00000001]原 = [00000001]反

[-1] = [10000001]原 = [11111110]反

可见如果一个反码表示的是负数, 人脑无法直观的看出来它的数值. 通常要将其转换成原码再计算.

4.1.3 补码

补码的表示方法是:

正数的补码就是其本身

负数的补码是在其原码的基础上, 符号位不变, 其余各位取反, 最后+1. (即在反码的基础上+1)

[+1] = [00000001]原 = [00000001]反 = [00000001]补

[-1] = [10000001]原 = [11111110]反 = [11111111]补

对于负数, 补码表示方式也是人脑无法直观看出其数值的. 通常也需要转换成原码在计算其数值.

4.2 理解&0xff

校验可以通过文件二进制头来校验,原因就是文件的前4个字节,标识了文件类型。这比扩展名更准确

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/**
* 获取文件头
* 前4个字节标识文件类型
*
* @param file 文件
* @return 前4个字节转换的十六进制字符串
*/
private static String getFileCode(File file) {
InputStream is = null;
String value = null;
try {
is = new FileInputStream(file);
byte[] b = new byte[4];
int read = is.read(b, 0, b.length);
if (read != -1) {
value = bytesToHexString(b);
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
} finally {
if (null != is) {
try {
is.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
return value;
}


/**
* 字节数组转换为十六进制
*
* @param bytes 字节数组
* @return 字节数组转换后的十六进制
*/
private static String bytesToHexString(byte[] bytes) {
StringBuilder sb = new StringBuilder();
if (bytes == null || bytes.length <= 0) {
return null;
}
String s;
for (byte b : bytes) {
//十六进制0xff,即二进制11111111,即十进制255
//计算机存储二进制是使用补码处理,正数的补码相同。b&0xff针对负数,做补码一致性,对正数不影响。
//直白点说,就是byte范围是[-128,127],通过b&0xff转换为范围为[0,255]的int
s = Integer.toHexString(b & 0xFF).toUpperCase();
if (s.length() < 2) {
sb.append(0);
}
sb.append(s);
}
return sb.toString();
}

但是对字节进行&0xff,我不理解。

如果我从流中读一个字节,读成int,范围就是[0,255]

如果我从流中读一个字节,读成byte,范围却是[-128,127]

byte的[-128, -1]依次对应于int的[128,255]

如果byte=-1,则(int) byte=-1,这肯定是不对的,正确的应该是255。所以&0xff的目的是为了将(int) byte转换为正确的int值。

下面演示下转换过程

通过上图可知,

[-1]补 = 11111111111111111111111111111111

[255]补 = 11111111(即原码)

&运算符,如果运算的两个二进制相同位,值都为1,则该位得1,否则0。

所有的计算都是使用补码。

[-1]补&[255]补=[x]补

[x]补=00000000000000000000000011111111

由于符号位是0,表示是正数

所以[x]原=[x]反=[x]补

x=255

即-1&255=255

五、参考致谢

byte为什么要与上0xff? - 陈其苗 - 博客园

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java基础–Java 字节读取流的read方法返回int的原因_奉天逍遥19的博客-CSDN博客

发布:2022-07-30 22:31:10
修改:2022-09-16 00:44:44
链接:https://meethigher.top/blog/2022/quick-excel-crud/
标签:java excel 
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