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EasyExcel 轻松灵活读取Excel内容

写在前面

Java 后端程序员应该会遇到读取 Excel 信息到 DB 等相关需求,脑海中可能突然间想起 Apache POI 这个技术解决方案,但是当 Excel 的数据量非常大的时候,你也许发现,POI 是将整个 Excel 的内容全部读出来放入到内存中,所以内存消耗非常严重,如果同时进行包含大数据量的 Excel 读操作,很容易造成内存溢出问题

但 EasyExcel 的出现很好的解决了 POI 相关问题,原本一个 3M 的 Excel 用 POI 需要100M左右内存, 而 EasyExcel 可以将其降低到几 M,同时再大的 Excel 都不会出现内存溢出的情况,因为是逐行读取 Excel 的内容 (老规矩,这里不用过分关心下图,脑海中有个印象即可,看完下面的用例再回看这个图,就很简单了)

另外 EasyExcel 在上层做了模型转换的封装,不需要 cell 等相关操作,让使用者更加简单和方便,且看

简单读

假设我们 excel 中有以下内容:

我们需要新建 User 实体,同时为其添加成员变量

@Data
public class User {

	/**
	 * 姓名
	 */
	@ExcelProperty(index = 0)
	private String name;

	/**
	 * 年龄
	 */
	@ExcelProperty(index = 1)
	private Integer age;
}
复制代码

你也许关注到了 @ExcelProperty 注解,同时使用了 index 属性 (0 代表第一列,以此类推),该注解同时支持以「列名」name 的方式匹配,比如:

@ExcelProperty("姓名")
private String name;
复制代码

按照 github 文档的说明:

不建议 index 和 name 同时用,要么一个对象只用index,要么一个对象只用name去匹配

  1. 如果读取的 Excel 模板信息列固定,这里建议以 index 的形式使用,因为如果用名字去匹配,名字重复,会导致只有一个字段读取到数据,所以 index 是更稳妥的方式
  2. 如果 Excel 模板的列 index 经常有变化,那还是选择 name 方式比较好,不用经常性修改实体的注解 index 数值

所以大家可以根据自己的情况自行选择

编写测试用例

EasyExcel 类中重载了很多个 read 方法,这里不一一列举说明,请大家自行查看;同时 sheet 方法也可以指定 sheetNo,默认是第一个 sheet 的信息

上面代码的 new UserExcelListener() 异常醒目,这也是 EasyExcel 逐行读取 Excel 内容的关键所在,自定义 UserExcelListener 继承 AnalysisEventListener

@Slf4j
public class UserExcelListener extends AnalysisEventListener<User> {

	/**
	 * 批处理阈值
	 */
	private static final int BATCH_COUNT = 2;
	List<User> list = new ArrayList<User>(BATCH_COUNT);

	@Override
	public void invoke(User user, AnalysisContext analysisContext) {
		log.info("解析到一条数据:{}", JSON.toJSONString(user));
		list.add(user);
		if (list.size() >= BATCH_COUNT) {
			saveData();
			list.clear();
		}
	}

	@Override
	public void doAfterAllAnalysed(AnalysisContext analysisContext) {
		saveData();
		log.info("所有数据解析完成!");
	}

	private void saveData(){
		log.info("{}条数据,开始存储数据库!", list.size());
		log.info("存储数据库成功!");
	}
}
复制代码

到这里请回看文章开头的 EasyExcel 原理图,invoke 方法逐行读取数据,对应的就是订阅者 1;doAfterAllAnalysed 方法对应的就是订阅者 2,这样你理解了吗?

打印结果:

从这里可以看出,虽然是逐行解析数据,但我们可以自定义阈值,完成数据的批处理操作,可见 EasyExcel 操作的灵活性

自定义转换器

这是最基本的数据读写,我们的业务数据通常不可能这么简单,有时甚至需要将其转换为程序可读的数据

性别信息转换

比如 Excel 中新增「性别」列,其性别为男/女,我们需要将 Excel 中的性别信息转换成程序信息: 「1: 男;2:女」

首先在 User 实体中添加成员变量 gender:

@ExcelProperty(index = 2)
private Integer gender;
复制代码

EasyExcel 支持我们自定义 converter,将 excel 的内容转换为我们程序需要的信息,这里新建 GenderConverter,用来转换性别信息

public class GenderConverter implements Converter<Integer> {

	public static final String MALE = "男";
	public static final String FEMALE = "女";

	@Override
	public Class supportJavaTypeKey() {
		return Integer.class;
	}

	@Override
	public CellDataTypeEnum supportExcelTypeKey() {
		return CellDataTypeEnum.STRING;
	}

	@Override
	public Integer convertToJavaData(CellData cellData, ExcelContentProperty excelContentProperty, GlobalConfiguration globalConfiguration) throws Exception {
		String stringValue = cellData.getStringValue();
		if (MALE.equals(stringValue)){
			return 1;
		}else {
			return 2;
		}
	}

	@Override
	public CellData convertToExcelData(Integer integer, ExcelContentProperty excelContentProperty, GlobalConfiguration globalConfiguration) throws Exception {
		return null;
	}
}
复制代码

上面程序的 Converter 接口的泛型是指要转换的 Java 数据类型,与 supportJavaTypeKey 方法中的返回值类型一致

打开注解 @ExcelProperty 查看,该注解是支持自定义 Converter 的,所以我们为 User 实体添加 gender 成员变量,并指定 converter

/**
 * 性别 1:男;2:女
 */
@ExcelProperty(index = 2, converter = GenderConverter.class)
private Integer gender;
复制代码

来看运行结果:

数据按照我们预期做出了转换,从这里也可以看出,Converter 可以一次定义到处是用的便利性

日期信息转换

日期信息也是我们常见的转换数据,比如 Excel 中新增「出生年月」列,我们要解析成 yyyy-MM-dd 格式,我们需要将其进行格式化,EasyExcel 通过 @DateTimeFormat 注解进行格式化

在 User 实体中添加成员变量 birth,同时应用 @DateTimeFormat 注解,按照要求做格式化

/**
 * 出生日期
 */
@ExcelProperty(index = 3)
@DateTimeFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss")
private String birth;
复制代码

来看运行结果:

如果这里你指定 birth 的类型为 Date,试试看,你得到的结果是什么?

到这里都是以测试的方式来编写程序代码,作为 Java Web 开发人员,尤其在目前主流 Spring Boot 的架构下,所以如何实现 Web 方式读取 Excel 的信息呢?

web 读

简单 Web

很简单,只是将测试用例的关键代码移动到 Controller 中即可,我们新建一个 UserController,在其添加 upload 方法

@RestController
@RequestMapping("/users")
@Slf4j
public class UserController {
	@PostMapping("/upload")
	public String upload(MultipartFile file) throws IOException {
		EasyExcel.read(file.getInputStream(), User.class, new UserExcelListener()).sheet().doRead();
		return "success";
	}
}
复制代码

其实在写测试用例的时候你也许已经发现,listener 是以 new 的形式作为参数传入到 EasyExcel.read 方法中的,这是不符合 Spring IoC 的规则的,我们通常读取 Excel 数据之后都要针对读取的数据编写一些业务逻辑的,而业务逻辑通常又会写在 Service 层中,我们如何在 listener 中调用到我们的 service 代码呢?

**先不要向下看,你脑海中有哪些方案呢? **

匿名内部类方式

匿名内部类是最简单的方式,我们需要先新建 Service 层的信息: 新建 IUser 接口:

public interface IUser {
	public boolean saveData(List<User> users);
}
复制代码

新建 IUser 接口实现类 UserServiceImpl:

@Service
@Slf4j
public class UserServiceImpl implements IUser {
	@Override
	public boolean saveData(List<User> users) {
		log.info("UserService {}条数据,开始存储数据库!", users.size());
		log.info(JSON.toJSONString(users));
		log.info("UserService 存储数据库成功!");
		return true;
	}
}
复制代码

接下来,在 Controller 中注入 IUser:

@Autowired
private IUser iUser;
复制代码

修改 upload 方法,以匿名内部类重写 listener 方法的形式来实现:

@PostMapping("/uploadWithAnonyInnerClass")
	public String uploadWithAnonyInnerClass(MultipartFile file) throws IOException {
		EasyExcel.read(file.getInputStream(), User.class, new AnalysisEventListener<User>(){
			/**
			 * 批处理阈值
			 */
			private static final int BATCH_COUNT = 2;
			List<User> list = new ArrayList<User>();

			@Override
			public void invoke(User user, AnalysisContext analysisContext) {
				log.info("解析到一条数据:{}", JSON.toJSONString(user));
				list.add(user);
				if (list.size() >= BATCH_COUNT) {
					saveData();
					list.clear();
				}
			}

			@Override
			public void doAfterAllAnalysed(AnalysisContext analysisContext) {
				saveData();
				log.info("所有数据解析完成!");
			}

			private void saveData(){
				iUser.saveData(list);
			}
		}).sheet().doRead();
		return "success";
	}
复制代码

查看结果:

这种实现方式,其实这只是将 listener 中的内容全部重写,并在 controller 中展现出来,当你看着这么臃肿的 controller 是不是非常难受?很显然这种方式不是我们的最佳编码实现

构造器传参

在之前分析 SpringBoot 统一返回源码时,不知道你是否发现,Spring 底层源码多数以构造器的形式传参,所以我们可以将为 listener 添加有参构造器,将 Controller 中依赖注入的 IUser 以构造器的形式传入到 listener :

@Slf4j
public class UserExcelListener extends AnalysisEventListener<User> {

	private IUser iUser;

	public UserExcelListener(IUser iUser){
		this.iUser = iUser;
	}

    // 省略相应代码...

    private void saveData(){
		iUser.saveData(list); //调用 userService 中的 saveData 方法
	}
	
复制代码

更改 Controller 方法:

@PostMapping("/uploadWithConstructor")
public String uploadWithConstructor(MultipartFile file) throws IOException {
    EasyExcel.read(file.getInputStream(), User.class, new UserExcelListener(iUser)).sheet().doRead();
    return "success";
}
复制代码

运行结果: 同上

这样更改后,controller 代码看着很清晰,但如果后续业务还有别的 Service 需要注入,我们难道要一直添加有参构造器吗?很明显,这种方式同样不是很灵活。

其实在使用匿名内部类的时候,你也许会想到,我们可以通过 Java8 lambda 的方式来解决这个问题

Lambda 传参

为了解决构造器传参的痛点,同时我们又希望 listener 更具有通用性,没必要为每个 Excel 业务都新建一个 listener,因为 listener 都是逐行读取 Excel 数据,只需要将我们的业务逻辑代码传入给 listener 即可,所以我们需用到 Consumer<T> ,将其作为构造 listener 的参数。

新建一个工具类 ExcelDemoUtils,用来构造 listener:

我们看到,getListener 方法接收一个 Consumer<List<T>> 的参数,这样下面代码被调用时,我们的业务逻辑也就会被相应的执行了:

consumer.accept(linkedList);
复制代码

继续改造 Controller 方法:

运行结果: 同上

到这里,我们只需要将业务逻辑定制在 batchInsert 方法中:

  1. 满足 Controller RESTful API 的简洁性
  2. listener 更加通用和灵活,它更多是扮演了抽象类的角色,具体的逻辑交给抽象方法的实现来完成
  3. 业务逻辑可扩展性也更好,逻辑更加清晰

总结

到这里,关于如何使用 EasyExcel 读取 Excel 信息的基本使用方式已经介绍完了,还有很多细节内容没有讲,大家可以自行查阅 EasyExcel Github 文档去发现更多内容。灵活使用 Java 8 的函数式接口,更容易让你提高代码的复用性,同时看起来更简洁规范

除了读取 Excel 的读取,还有 Excel 的写入,如果需要将其写入到指定位置,配合 HuTool 的工具类 FileWriter 的使用是非常方便的,针对 EasyExcel 的使用,如果大家有什么问题,也欢迎到博客下方探讨

完整代码请在公众号回复「demo」,点开链接,查看「easy-excel-demo」文件夹的内容即可,另外个人博客由于特殊原因暂时关闭首页,其他目录访问一切正常,更多文章可以从 dayarch.top/archives 入口查看

感谢

非常感谢 EasyExcel 的作者 🌹🌹,让 Excel 的读写更加方便

灵魂追问

  1. 除了 Consumer,如果需要返回值的业务逻辑,需要用到哪个函数式接口呢?
  2. 当出现复杂表头的时候要如何处理呢?
  3. 将 DB 数据写入到 Excel 并下载,如何实现呢?
  4. 从 EasyExcel 的设计上,你学到了什么,欢迎博客下方留言讨论

提高效率工具


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2019.10.24 补充说明

看到评论区有童鞋针对Lambda方式有一些困惑,于是单独补充说明于此

非常坦诚的说,这种书写方式一开始我也不会,多亏了朋友的点播,在此先感谢。

Lambda的诞生大大方便了我们集合的处理,我们每天处理集合,也就容易让我们忽略Lambda 函数式接口出发点是解决了匿名内部类的代码臃肿问题,比如教程中常被提及的() -> System.out.println("hello world");

public void testRunnable(Runnable runnable){
    runnable.run();
}

@Test
public void callTestRunnable1(){
    testRunnable(new Runnable() {
        @Override
        public void run() {
            System.out.println("hello Runnable");
        }
    });
}

@Test
public void callTestRunnable(){
    testRunnable(() -> System.out.println("hello Runnable"));
}
复制代码

到这里有朋友可能会说怎么将 AnalysisEventListener 匿名内部类转换为 Lambda 方式呢?答案是不能, 这违背了函数式接口的定义(只有一个抽象方法,其他都为 default),回看上面的代码,我只是把匿名内部类的方式放到了工具类 ExcelDemoUtils 里面,这种方式较传统方式有了进步,我们使用了 Java 泛型,除了 User 实体,我们可以处理任何实体,请看代码:

public static <T> AnalysisEventListener<T> getListener() {
    return new AnalysisEventListener<T>() {
        private static final int BATCH_COUNT = 2;
        List<T> list = new ArrayList<T>();

        @Override
        public void invoke(T user, AnalysisContext analysisContext) {
            log.info("解析到一条数据:{}", JSON.toJSONString(user));
            list.add(user);
            if (list.size() >= BATCH_COUNT) {
                saveData();
                list.clear();
            }
        }

        @Override
        public void doAfterAllAnalysed(AnalysisContext analysisContext) {
            saveData();
            log.info("所有数据解析完成!");
        }

        private void saveData(){
            log.info("{}条数据,开始存储数据库!", list.size());
            log.info("存储数据库成功!");
        }
    };
}
复制代码

这里写的工具类不具备业务落地的可能性,通常我们要将读取到的 Excel 内容 (list) 执行特定业务逻辑最终持久化到 DB,这句话按照 Lambda 翻译过来就是(list) -> 特定业务逻辑的执行

这正好匹配 Consumer 函数式接口的 accept(T t) 方法,所以我们为上面的 getListener 方法添加 Consumer 类型的参数就好了,这样调用 getListener 方法我们需要传递 Consumer 类型的参数,当执行 consumer.accept 方法时,就会执行我们写的 batchInsert 方法里面的业务逻辑

所以说,当基本执行逻辑固定,只有局部需要特定业务处理的,我们都可以使用函数式接口来传参数,记住这个思维定式就好

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