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POI 的 Excel 读写操作教程

一、POI 简介

Apache POI 是一款在 Java 开发中广受欢迎的开源库，主要用于处理各种 Microsoft Office 文件格式，Excel 文件便是其中之一。凭借其功能强大的 API，POI 不仅支持对 Excel 文件的读取、写入和修改，还为 Java 开发者在处理 Excel 相关业务时提供了极大的便利。

二、POI 的 Excel 读写操作案例

（一）引入依赖

在 Maven 项目中使用 POI 时，需要在 pom.xml 文件中添加 POI 相关的依赖。以下是配置示例：

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

添加上述依赖后，Maven 会自动下载并管理 POI 及其相关依赖项，确保项目能够顺利使用 POI 的功能。

（二）写入 Excel 文件

以下是一个基础的示例，展示如何使用 POI 将数据写入 Excel 文件：

import org.apache.poi.ss.usermodel.*;
import org.apache.poi.xssf.usermodel.XSSFWorkbook;import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;public class ExcelWriteExample {public static void main(String[] args) {// 创建一个新的 Excel 工作簿，使用 XSSFWorkbook 表示 Excel 2007 及以上版本的 .xlsx 格式Workbook workbook = new XSSFWorkbook();// 在工作簿中创建一个名为 "Sheet1" 的工作表Sheet sheet = workbook.createSheet("Sheet1");// 定义要写入的数据，采用二维数组的形式String[][] data = {{"姓名", "年龄", "性别"},{"张三", "25", "男"},{"李四", "30", "女"}};// 遍历数据数组，逐行逐列将数据写入工作表for (int i = 0; i < data.length; i++) {Row row = sheet.createRow(i);for (int j = 0; j < data[i].length; j++) {Cell cell = row.createCell(j);cell.setCellValue(data[i][j]);}}// 将数据保存到文件系统中try (FileOutputStream fos = new FileOutputStream("example.xlsx")) {workbook.write(fos);System.out.println("文件写入成功！");} catch (IOException e) {e.printStackTrace();} finally {try {workbook.close();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}}
}

运行该代码后，会在项目根目录下生成一个名为 example.xlsx 的 Excel 文件，文件中包含预定义的数据。

（三）读取 Excel 文件

以下是读取上述 Excel 文件内容的代码示例：

import org.apache.poi.ss.usermodel.*;
import org.apache.poi.xssf.usermodel.XSSFWorkbook;import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;public class ExcelReadExample {public static void main(String[] args) {try (FileInputStream fis = new FileInputStream("example.xlsx")) {// 通过文件输入流创建工作簿对象Workbook workbook = new XSSFWorkbook(fis);// 获取工作簿中的第一个工作表Sheet sheet = workbook.getSheetAt(0);// 遍历工作表中的每一行for (Row row : sheet) {// 遍历当前行中的每一个单元格for (Cell cell : row) {switch (cell.getCellType()) {case STRING:System.out.print(cell.getStringCellValue() + "\t");break;case NUMERIC:if (DateUtil.isCellDateFormatted(cell)) {System.out.print(cell.getDateCellValue() + "\t");} else {System.out.print(cell.getNumericCellValue() + "\t");}break;case BOOLEAN:System.out.print(cell.getBooleanCellValue() + "\t");break;default:System.out.print("\t");}}System.out.println();}workbook.close();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}
}

运行该代码，控制台将输出 Excel 文件中的所有数据，按行列顺序展示。

三、内存问题及优化

（一）内存问题示例

在处理大文件时，如果将整个 Excel 文件加载到内存中，可能会导致内存溢出。例如：

import org.apache.poi.ss.usermodel.*;
import org.apache.poi.xssf.usermodel.XSSFWorkbook;import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;public class MemoryProblemExample {public static void main(String[] args) {try (FileInputStream fis = new FileInputStream("large_file.xlsx")) {Workbook workbook = new XSSFWorkbook(fis);Sheet sheet = workbook.getSheetAt(0);// 大文件加载到内存可能会导致 OutOfMemoryError} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}
}

当文件 large_file.xlsx 很大时，调用 XSSFWorkbook(fis) 可能会消耗大量内存，导致 OutOfMemoryError。

（二）优化方法

1. 使用 SXSSFWorkbook 写入大文件： SXSSFWorkbook 是 XSSFWorkbook 的流式写入版本，它采用了逐行写入的方式，避免将所有数据一次性加载到内存中。如下示例：

import org.apache.poi.ss.usermodel.*;
import org.apache.poi.xssf.streaming.SXSSFWorkbook;import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;public class ExcelWriteLargeFileExample {public static void main(String[] args) {Workbook workbook = new SXSSFWorkbook(100);  // 设置内存中最多保留 100 行Sheet sheet = workbook.createSheet("Sheet1");for (int i = 0; i < 10000; i++) {Row row = sheet.createRow(i);for (int j = 0; j < 3; j++) {Cell cell = row.createCell(j);cell.setCellValue("数据" + i + "-" + j);}}try (FileOutputStream fos = new FileOutputStream("large_example.xlsx")) {workbook.write(fos);System.out.println("大文件写入成功！");} catch (IOException e) {e.printStackTrace();} finally {try {workbook.close();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}}
}

2. 分批读取大文件：对于大文件的读取，可以通过分批读取的方式逐步加载数据，降低内存压力。例如，可以设置每次读取固定数量的行，处理完成后再继续读取下一批数据。开发者可以根据实际需求灵活实现。

四、常见 Excel 操作工具

除了 POI，Java 生态中还有其他一些常用的 Excel 操作库，下面简要介绍几种：

1. Hutool：Hutool 是一个功能丰富的 Java 工具包，提供了对 POI 的封装，简化了 Excel 文件的操作。示例代码如下：

import cn.hutool.poi.excel.ExcelReader;
import cn.hutool.poi.excel.ExcelUtil;import java.util.List;
import java.util.Map;public class HutoolExcelExample {public static void main(String[] args) {ExcelReader reader = ExcelUtil.getReader("example.xlsx");List<Map<String, Object>> rows = reader.readAll();for (Map<String, Object> row : rows) {System.out.println(row);}}
}

2. JXL：JXL 是一个较为简单的 Excel 操作库，适用于处理 .xls 格式的文件。由于对 .xlsx 格式支持较弱，它更适用于旧版 Excel 文件。

3. EasyExcel：EasyExcel 是阿里巴巴开源的一个高效 Excel 处理工具，特别适用于大数据量的 Excel 文件，内存消耗较低。以下是使用 EasyExcel 写入文件的示例：

import com.alibaba.excel.EasyExcel;
import com.alibaba.excel.write.builder.ExcelWriterBuilder;import java.util.ArrayList;
import java.util.List;public class EasyExcelExample {public static void main(String[] args) {String fileName = "easyexcel_example.xlsx";List<Data> dataList = new ArrayList<>();for (int i = 0; i < 10; i++) {Data data = new Data("姓名" + i, i, "性别" + i);dataList.add(data);}EasyExcel.write(fileName, Data.class).sheet("Sheet1").doWrite(dataList);}public static class Data {private String name;private int age;private String gender;public Data(String name, int age, String gender) {this.name = name;this.age = age;this.gender =gender;}// Getters and Setters}
}

总结

本文详细介绍了如何使用 Apache POI 进行 Excel 文件的读写操作，包括常见的使用场景和一些优化建议。对于需要处理大数据量的 Excel 文件，介绍了 SXSSFWorkbook 的使用方法，避免内存溢出问题。此外，还简要介绍了其他流行的 Excel 操作工具，如 Hutool、JXL 和 EasyExcel，它们各具特色，适合不同的需求。

通过掌握这些工具和技巧，你可以在 Java 项目中高效地处理 Excel 文件，提升开发效率和应用性能。