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POI 通用匯出Excel(.xls,.xlsx)

阿新 • • 發佈：2019-01-01

POI操作EXCEL物件
HSSF：操作Excel 97(.xls)格式
XSSF：操作Excel 2007 OOXML (.xlsx)格式，操作EXCEL記憶體佔用高於HSSF
SXSSF:從POI3.8 beta3開始支援，基於XSSF，低記憶體佔用。

使用POI的HSSF物件，生成Excel 97(.xls)格式，生成的EXCEL不經過壓縮直接匯出。
線上問題：負載伺服器轉發請求到應用伺服器阻塞,以及記憶體溢位 。
如果系統存在大資料量報表匯出，則考慮使用POI的SXSSF進行EXCEL操作。

HSSF生成的Excel 97(.xls)格式本身就有每個sheet頁不能超過65536條的限制。
XSSF生成Excel 2007 OOXML (.xlsx)格式，條數增加了，但是匯出過程中，記憶體佔用率卻高於HSSF.
SXSSF是自3.8-beta3版本後，基於XSSF提供的低記憶體佔用的操作EXCEL物件。其原理是可以設定或者手動將記憶體中的EXCEL行寫到硬碟中，這樣記憶體中只儲存了少量的EXCEL行進行操作。

EXCEL的壓縮率特別高，能達到80%，12M的檔案壓縮後才2M左右。 如果未經過壓縮、不僅會佔用使用者頻寬，且會導致負載伺服器（apache）和應用伺服器之間，長時間佔用連線(二進位制流轉發)，導致負載伺服器請求阻塞，不能提供服務。

  • 一定要注意檔案流的關閉

  • 防止前臺（頁面）連續觸發匯出EXCEL

1.通用核心匯出工具類 ExcelUtil.java

package sy.util;

import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io
 
.OutputStream;
import java.lang.reflect.Method;
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Date;
import java.util.Iterator;
import java.util.LinkedHashMap;
import java.util.List;
import java.util.Map;

import org.apache.poi.hpsf.SummaryInformation;
import org.apache
 
.poi.hssf.usermodel.HSSFCell;
import org.apache.poi.hssf.usermodel.HSSFCellStyle;
import org.apache.poi.hssf.usermodel.HSSFClientAnchor;
import org.apache.poi.hssf.usermodel.HSSFComment;
import org.apache.poi.hssf.usermodel.HSSFFont;
import org.apache.poi.hssf.usermodel.HSSFPatriarch;
import org.apache.poi.hssf.usermodel.HSSFRichTextString;
import org.apache.poi.hssf.usermodel.HSSFRow;
import org.apache.poi.hssf.usermodel.HSSFSheet;
import org.apache.poi.hssf.usermodel.HSSFWorkbook;
import org.apache.poi.ss.formula.functions.T;
import org.apache.poi.ss.usermodel.CellStyle;
import org.apache.poi.ss.usermodel.DateUtil;
import org.apache.poi.ss.usermodel.Font;
import org.apache.poi.ss.util.CellRangeAddress;
import org.apache.poi.xssf.streaming.SXSSFCell;
import org.apache.poi.xssf.streaming.SXSSFRow;
import org.apache.poi.xssf.streaming.SXSSFSheet;
import org.apache.poi.xssf.streaming.SXSSFWorkbook;

import com.alibaba.fastjson.JSONArray;
import com.alibaba.fastjson.JSONObject;

public class ExcelUtil{
    public static String NO_DEFINE = "no_define";//未定義的欄位
    public static String DEFAULT_DATE_PATTERN="yyyy年MM月dd日";//預設日期格式
    public static int DEFAULT_COLOUMN_WIDTH = 17;
    /**
     * 匯出Excel 97(.xls)格式 ，少量資料
     * @param title 標題行 
     * @param headMap 屬性-列名
     * @param jsonArray 資料集
     * @param datePattern 日期格式，null則用預設日期格式
     * @param colWidth 列寬 預設 至少17個位元組
     * @param out 輸出流
     */
    public static void exportExcel(String title,Map<String, String> headMap,JSONArray jsonArray,String datePattern,int colWidth, OutputStream out) {
        if(datePattern==null) datePattern = DEFAULT_DATE_PATTERN;
        // 宣告一個工作薄
        HSSFWorkbook workbook = new HSSFWorkbook();
        workbook.createInformationProperties();
        workbook.getDocumentSummaryInformation().setCompany("*****公司");
        SummaryInformation si = workbook.getSummaryInformation();
        si.setAuthor("JACK");  //填加xls檔案作者資訊
        si.setApplicationName("匯出程式"); //填加xls檔案建立程式資訊
        si.setLastAuthor("最後儲存者資訊"); //填加xls檔案最後儲存者資訊
        si.setComments("JACK is a programmer!"); //填加xls檔案作者資訊
        si.setTitle("POI匯出Excel"); //填加xls檔案標題資訊
        si.setSubject("POI匯出Excel");//填加檔案主題資訊
        si.setCreateDateTime(new Date());
         //表頭樣式
        HSSFCellStyle titleStyle = workbook.createCellStyle();
        titleStyle.setAlignment(HSSFCellStyle.ALIGN_CENTER);
        HSSFFont titleFont = workbook.createFont();
        titleFont.setFontHeightInPoints((short) 20);
        titleFont.setBoldweight((short) 700);
        titleStyle.setFont(titleFont);
        // 列頭樣式
        HSSFCellStyle headerStyle = workbook.createCellStyle();
        headerStyle.setFillPattern(HSSFCellStyle.SOLID_FOREGROUND);
        headerStyle.setBorderBottom(HSSFCellStyle.BORDER_THIN);
        headerStyle.setBorderLeft(HSSFCellStyle.BORDER_THIN);
        headerStyle.setBorderRight(HSSFCellStyle.BORDER_THIN);
        headerStyle.setBorderTop(HSSFCellStyle.BORDER_THIN);
        headerStyle.setAlignment(HSSFCellStyle.ALIGN_CENTER);
        HSSFFont headerFont = workbook.createFont();
        headerFont.setFontHeightInPoints((short) 12);
        headerFont.setBoldweight(HSSFFont.BOLDWEIGHT_BOLD);
        headerStyle.setFont(headerFont);
        // 單元格樣式
        HSSFCellStyle cellStyle = workbook.createCellStyle();
        cellStyle.setFillPattern(HSSFCellStyle.SOLID_FOREGROUND);
        cellStyle.setBorderBottom(HSSFCellStyle.BORDER_THIN);
        cellStyle.setBorderLeft(HSSFCellStyle.BORDER_THIN);
        cellStyle.setBorderRight(HSSFCellStyle.BORDER_THIN);
        cellStyle.setBorderTop(HSSFCellStyle.BORDER_THIN);
        cellStyle.setAlignment(HSSFCellStyle.ALIGN_CENTER);
        cellStyle.setVerticalAlignment(HSSFCellStyle.VERTICAL_CENTER);
        HSSFFont cellFont = workbook.createFont();
        cellFont.setBoldweight(HSSFFont.BOLDWEIGHT_NORMAL);
        cellStyle.setFont(cellFont);
        // 生成一個(帶標題)表格
        HSSFSheet sheet = workbook.createSheet();
        // 宣告一個畫圖的頂級管理器
        HSSFPatriarch patriarch = sheet.createDrawingPatriarch();
        // 定義註釋的大小和位置,詳見文件
        HSSFComment comment = patriarch.createComment(new HSSFClientAnchor(0,
                0, 0, 0, (short) 4, 2, (short) 6, 5));
        // 設定註釋內容
        comment.setString(new HSSFRichTextString("可以在POI中添加註釋！"));
        // 設定註釋作者，當滑鼠移動到單元格上是可以在狀態列中看到該內容.
        comment.setAuthor("JACK");
        //設定列寬
        int minBytes = colWidth<DEFAULT_COLOUMN_WIDTH?DEFAULT_COLOUMN_WIDTH:colWidth;//至少位元組數
        int[] arrColWidth = new int[headMap.size()];
        // 產生表格標題行,以及設定列寬
        String[] properties = new String[headMap.size()];
        String[] headers = new String[headMap.size()];
        int ii = 0;
        for (Iterator<String> iter = headMap.keySet().iterator(); iter
                .hasNext();) {
            String fieldName = iter.next();

            properties[ii] = fieldName;
            headers[ii] = fieldName;

            int bytes = fieldName.getBytes().length;
            arrColWidth[ii] =  bytes < minBytes ? minBytes : bytes;
            sheet.setColumnWidth(ii,arrColWidth[ii]*256);
            ii++;
        }
        // 遍歷集合資料，產生資料行
        int rowIndex = 0;
        for (Object obj : jsonArray) {
            if(rowIndex == 65535 || rowIndex == 0){
                if ( rowIndex != 0 ) sheet = workbook.createSheet();//如果資料超過了，則在第二頁顯示

                HSSFRow titleRow = sheet.createRow(0);//表頭 rowIndex=0
                titleRow.createCell(0).setCellValue(title);
                titleRow.getCell(0).setCellStyle(titleStyle);
                sheet.addMergedRegion(new CellRangeAddress(0, 0, 0, headMap.size() - 1));

                HSSFRow headerRow = sheet.createRow(1); //列頭 rowIndex =1
                for(int i=0;i<headers.length;i++)
                {
                    headerRow.createCell(i).setCellValue(headers[i]);
                    headerRow.getCell(i).setCellStyle(headerStyle);

                }
                rowIndex = 2;//資料內容從 rowIndex=2開始
            }
            JSONObject jo = (JSONObject) JSONObject.toJSON(obj);
            HSSFRow dataRow = sheet.createRow(rowIndex);
            for (int i = 0; i < properties.length; i++)
            {
                HSSFCell newCell = dataRow.createCell(i);

                Object o =  jo.get(properties[i]);
                String cellValue = ""; 
                if(o==null) cellValue = "";
                else if(o instanceof Date) cellValue = new SimpleDateFormat(datePattern).format(o);
                else cellValue = o.toString();

                newCell.setCellValue(cellValue);
                newCell.setCellStyle(cellStyle);
            }
            rowIndex++;
        }
        // 自動調整寬度
        /*for (int i = 0; i < headers.length; i++) {
            sheet.autoSizeColumn(i);
        }*/
        try {
            workbook.write(out);
            workbook.close();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
    /**
     * 匯出Excel 2007 OOXML (.xlsx)格式
     * @param title 標題行
     * @param headMap 屬性-列頭
     * @param jsonArray 資料集
     * @param datePattern 日期格式，傳null值則預設 年月日
     * @param colWidth 列寬 預設 至少17個位元組
     * @param out 輸出流
     */
    public static void exportExcelX(String title,Map<String, String> headMap,JSONArray jsonArray,String datePattern,int colWidth, OutputStream out) {
        if(datePattern==null) datePattern = DEFAULT_DATE_PATTERN;
        // 宣告一個工作薄
        SXSSFWorkbook workbook = new SXSSFWorkbook(1000);//快取
        workbook.setCompressTempFiles(true);
         //表頭樣式
        CellStyle titleStyle = workbook.createCellStyle();
        titleStyle.setAlignment(HSSFCellStyle.ALIGN_CENTER);
        Font titleFont = workbook.createFont();
        titleFont.setFontHeightInPoints((short) 20);
        titleFont.setBoldweight((short) 700);
        titleStyle.setFont(titleFont);
        // 列頭樣式
        CellStyle headerStyle = workbook.createCellStyle();
        headerStyle.setFillPattern(HSSFCellStyle.SOLID_FOREGROUND);
        headerStyle.setBorderBottom(HSSFCellStyle.BORDER_THIN);
        headerStyle.setBorderLeft(HSSFCellStyle.BORDER_THIN);
        headerStyle.setBorderRight(HSSFCellStyle.BORDER_THIN);
        headerStyle.setBorderTop(HSSFCellStyle.BORDER_THIN);
        headerStyle.setAlignment(HSSFCellStyle.ALIGN_CENTER);
        Font headerFont = workbook.createFont();
        headerFont.setFontHeightInPoints((short) 12);
        headerFont.setBoldweight(HSSFFont.BOLDWEIGHT_BOLD);
        headerStyle.setFont(headerFont);
        // 單元格樣式
        CellStyle cellStyle = workbook.createCellStyle();
        cellStyle.setFillPattern(HSSFCellStyle.SOLID_FOREGROUND);
        cellStyle.setBorderBottom(HSSFCellStyle.BORDER_THIN);
        cellStyle.setBorderLeft(HSSFCellStyle.BORDER_THIN);
        cellStyle.setBorderRight(HSSFCellStyle.BORDER_THIN);
        cellStyle.setBorderTop(HSSFCellStyle.BORDER_THIN);
        cellStyle.setAlignment(HSSFCellStyle.ALIGN_CENTER);
        cellStyle.setVerticalAlignment(HSSFCellStyle.VERTICAL_CENTER);
        Font cellFont = workbook.createFont();
        cellFont.setBoldweight(HSSFFont.BOLDWEIGHT_NORMAL);
        cellStyle.setFont(cellFont);
        // 生成一個(帶標題)表格
        SXSSFSheet sheet = workbook.createSheet();
        //設定列寬
        int minBytes = colWidth<DEFAULT_COLOUMN_WIDTH?DEFAULT_COLOUMN_WIDTH:colWidth;//至少位元組數
        int[] arrColWidth = new int[headMap.size()];
        // 產生表格標題行,以及設定列寬
        String[] properties = new String[headMap.size()];
        String[] headers = new String[headMap.size()];
        int ii = 0;
        for (Iterator<String> iter = headMap.keySet().iterator(); iter
                .hasNext();) {
            String fieldName = iter.next();

            properties[ii] = fieldName;
            headers[ii] = headMap.get(fieldName);

            int bytes = fieldName.getBytes().length;
            arrColWidth[ii] =  bytes < minBytes ? minBytes : bytes;
            sheet.setColumnWidth(ii,arrColWidth[ii]*256);
            ii++;
        }
        // 遍歷集合資料，產生資料行
        int rowIndex = 0;
        for (Object obj : jsonArray) {
            if(rowIndex == 65535 || rowIndex == 0){
                if ( rowIndex != 0 ) sheet = workbook.createSheet();//如果資料超過了，則在第二頁顯示

                SXSSFRow titleRow = sheet.createRow(0);//表頭 rowIndex=0
                titleRow.createCell(0).setCellValue(title);
                titleRow.getCell(0).setCellStyle(titleStyle);
                sheet.addMergedRegion(new CellRangeAddress(0, 0, 0, headMap.size() - 1));

                SXSSFRow headerRow = sheet.createRow(1); //列頭 rowIndex =1
                for(int i=0;i<headers.length;i++)
                {
                    headerRow.createCell(i).setCellValue(headers[i]);
                    headerRow.getCell(i).setCellStyle(headerStyle);

                }
                rowIndex = 2;//資料內容從 rowIndex=2開始
            }
            JSONObject jo = (JSONObject) JSONObject.toJSON(obj);
            SXSSFRow dataRow = sheet.createRow(rowIndex);
            for (int i = 0; i < properties.length; i++)
            {
                SXSSFCell newCell = dataRow.createCell(i);

                Object o =  jo.get(properties[i]);
                String cellValue = ""; 
                if(o==null) cellValue = "";
                else if(o instanceof Date) cellValue = new SimpleDateFormat(datePattern).format(o);
                else if(o instanceof Float || o instanceof Double) 
                    cellValue= new BigDecimal(o.toString()).setScale(2,BigDecimal.ROUND_HALF_UP).toString();
                else cellValue = o.toString();

                newCell.setCellValue(cellValue);
                newCell.setCellStyle(cellStyle);
            }
            rowIndex++;
        }
        // 自動調整寬度
        /*for (int i = 0; i < headers.length; i++) {
            sheet.autoSizeColumn(i);
        }*/
        try {
            workbook.write(out);
            workbook.close();
            workbook.dispose();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
    //Web 匯出excel
    public static void downloadExcelFile(String title,Map<String,String> headMap,JSONArray ja,HttpServletResponse response){
        try {
            ByteArrayOutputStream os = new ByteArrayOutputStream();
            ExcelUtil.exportExcelX(title,headMap,ja,null,0,os);
            byte[] content = os.toByteArray();
            InputStream is = new ByteArrayInputStream(content);
            // 設定response引數，可以開啟下載頁面
            response.reset();

            response.setContentType("application/vnd.openxmlformats-officedocument.spreadsheetml.sheet;charset=utf-8"); 
            response.setHeader("Content-Disposition", "attachment;filename="+ new String((title + ".xlsx").getBytes(), "iso-8859-1"));
            response.setContentLength(content.length);
            ServletOutputStream outputStream = response.getOutputStream();
            BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(is);
            BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(outputStream);
            byte[] buff = new byte[8192];
            int bytesRead;
            while (-1 != (bytesRead = bis.read(buff, 0, buff.length))) {
                bos.write(buff, 0, bytesRead);

            }
            bis.close();
            bos.close();
            outputStream.flush();
            outputStream.close();
        }catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        int count = 100000;
        JSONArray ja = new JSONArray();
        for(int i=0;i<100000;i++){
            Student s = new Student();
            s.setName("POI"+i);
            s.setAge(i);
            s.setBirthday(new Date());
            s.setHeight(i);
            s.setWeight(i);
            s.setSex(i/2==0?false:true);
            ja.add(s);
        }
        Map<String,String> headMap = new LinkedHashMap<String,String>();
        headMap.put("name","姓名");
        headMap.put("age","年齡");
        headMap.put("birthday","生日");
        headMap.put("height","身高");
        headMap.put("weight","體重");
        headMap.put("sex","性別");

        String title = "測試";
        /*
        OutputStream outXls = new FileOutputStream("E://a.xls");
        System.out.println("正在匯出xls....");
        Date d = new Date();
        ExcelUtil.exportExcel(title,headMap,ja,null,outXls);
        System.out.println("共"+count+"條資料,執行"+(new Date().getTime()-d.getTime())+"ms");
        outXls.close();*/
        //
        OutputStream outXlsx = new FileOutputStream("E://b.xlsx");
        System.out.println("正在匯出xlsx....");
        Date d2 = new Date();
        ExcelUtil.exportExcelX(title,headMap,ja,null,0,outXlsx);
        System.out.println("共"+count+"條資料,執行"+(new Date().getTime()-d2.getTime())+"ms");
        outXlsx.close();

    }
}
class Student {
    private String name;
    private int age;
    private Date birthday;
    private float height;
    private double weight;
    private boolean sex;

    public String getName() {
        return name;
    }

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

    public Integer getAge() {
        return age;
    }

    public Date getBirthday() {
        return birthday;
    }

    public void setBirthday(Date birthday) {
        this.birthday = birthday;
    }

    public float getHeight() {
        return height;
    }

    public void setHeight(float height) {
        this.height = height;
    }

    public double getWeight() {
        return weight;
    }

    public void setWeight(double weight) {
        this.weight = weight;
    }

    public boolean isSex() {
        return sex;
    }

    public void setSex(boolean sex) {
        this.sex = sex;
    }

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

2. 控制器Controller 的寫法

//匯出配件列表
    @RequestMapping(value = "partExport")
    @ResponseBody
    public void partExportHttpServletResponse response){

        JSONArray ja = ptmpOrderService.selectStatExport();//獲取業務資料集
        Map<String,String> headMap = ptmpOrderService.getPartStatHeadMap();//獲取屬性-列頭
        String title = "配件統計表";
        ExcelUtil.downloadExcelFile(title,headMap,ja,response);
    }

3.前端頁面的寫法（不要用非同步方式請求，如$.post）

//可以點選一個按鈕事件觸發下面的程式碼進行匯出
window.open("partExport","_blank");
//或者可以提交表單
$('#form').attr('action','partExport');
$('#form').attr('target','_blank');
$('#form').submit();

4.POI依賴的jar包（maven pom)

<dependency>
    <groupId>org.apache.poi</groupId>
    <artifactId>poi-ooxml</artifactId>
    <version>3.14</version>
</dependency>

5.本地測試

將10w條資料匯出到本地硬碟中，HSSF方式用時14s左右，SXSSF方式用時24s左右，儘管如此，但建議使用SXSSF匯出.xlsx的excel.
之所以使用JSONArray作為資料集，而沒有采用java的集合類，是因為JSONObject 在獲取資料的時候是採用 get(key)的方式，正好與屬性列對應，這樣靈活性高，屬性列不必與java物件的欄位匹配。而若使用java類，則要應用反射，拼湊get方法，這樣更復雜點。

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