POI读取EXCEL教程.docx
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POI读取EXCEL教程
POI读取EXCEL教程
一、Excel基础
二、HSSF概况
三、通过usermodel读取文件
四、通过usermodel写入文件
五、通过eventusermodel读取文件
六、HSSF电子表格结构
七、通过HPSF读取文档属性
八、文档摘要信息
九、附录
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正文:
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在上一篇文章中,我们介绍了POI项目的基本概念,了解了如何用POI来读写OLE2复合文档结构,并给出了两个简单的例子:
用POI来读写Excel文件的Workbook流。
本文继续前文的话题,阐述如何用POI来读取/写入完整的Excel文件。
约定:
POI项目2.0版现在已经接近正式发行阶段,开发进度迅速,不断有新的功能集成到原有的系统,同时也有对原有系统的修改。
为了保证本文的及时性,本文将按照最近的1.9开发版说明。
虽然编译最近的发行版源代码也能正常运行,但现在的代码和2.0的发行版会有一些出入。
一、Excel基础
MicrosoftExcel97文件格式也被称为BIFF8,最近版本的Excel只对该格式作了少量的改动。
增加对新格式的支持除了增加项目的复杂性之外,唯一的效果也许只是不得不使每个用户升级代码,没有什么实际的好处。
因此,在下文说明中,凡是提到Excel97格式的地方其实都是指Excel从97到XP的格式。
二、HSSF概况
POI项目实现的Excel97文件格式称为HSSF——也许你已经猜到,HSSF是HorribleSpreadSheetFormat的缩写,也即“讨厌的电子表格格式”(微软使某些原本简单的事情过分复杂,同时又过分简单地处理了某些原本需要灵活性的事情,让人不胜佩服!
)也许HSSF的名字有点滑稽,就本质而言它是一个非常严肃、正规的API。
通过HSSF,你可以用纯Java代码来读取、写入、修改Excel文件。
前面一篇文章提到了POIFS,那么HSSF和POIFS又有什么关系呢?
就象其他POI的API一样,HSSF建立在POIFS的基础上,因此在HSSF内的有些代码和前文的某些代码很相似。
不过,当我们编写基于HSSFAPI的代码时,一般不需要了解POIFSAPI的细节。
HSSF为读取操作提供了两类API:
usermodel和eventusermodel,即“用户模型”和“事件-用户模型”。
前者很好理解,后者比较抽象,但操作效率要高得多。
usermodel主要有org.apache.poi.hssf.usermodel和org.apache.poi.hssf.eventusermodel包实现(在HSSF的早期版本中,org.apache.poi.hssf.eventusermodel属于eventmodel包)。
usermodel包把Excel文件映射成我们熟悉的结构,诸如Workbook、Sheet、Row、Cell等,它把整个结构以一组对象的形式保存在内存之中。
eventusermodel要求用户熟悉文件格式的底层结构,它的操作风格类似于XML的SAXAPI和AWT的事件模型(这就是eventusermodel名称的起源),要掌握窍门才能用好。
另外,eventusermodel的API只提供读取文件的功能,也就是说不能用这个API来修改文件。
三、通过usermodel读取文件
用HSSF的usermodel读取文件很简单。
首先创建一个InputStream,然后创建一个HSSFWorkbook:
InputStreammyxls=newFileInputStream("workbook.xls"));
HSSFWorkbookwb =newHSSFWorkbook(myxls);
有了HSSFWorkbook实例,接下来就可以提取工作表、工作表的行和列,例如:
HSSFSheetsheet=wb.getSheetAt(0); //第一个工作表
HSSFRowrow =sheet.getRow
(2); //第三行
HSSFCellcell =row.getCell((short)3); //第四个单元格
上面这段代码提取出第一个工作表第三行第四单元格。
利用单元格对象可以获得它的值,提取单元格的值时请注意它的类型:
if(cell.getCellType()==HSSFCell.CELL_TYPE_STRING){
("单元格是字符串,值是:
"+cell.getStringCellValue());
}elseif(cell.getCellType()==HSSFCell.CELL_TYPE_NUMERIC){
("单元格是数字,值是:
"+cell.getCellValue());
}else(){
("单元格的值不是字符串或数值。
");
}
如果搞错了数据类型,程序将遇到异常。
特别地,用HSSF处理日期数据要小心。
Excel内部以数值的形式保存日期数据,区别日期数据的唯一办法是通过单元格的格式(如果你曾经在Excel中设置过日期格式,应该明白这是什么意思)。
因此,对于包含日期数据的单元格,cell.getCellType()将返回HSSFCell.CELL_TYPE_NUMERIC,不过利用工具函数HSSFDateUtil.isCellDateFormatted(cell)可以判断出单元格的值是否为日期。
isCellDateFormatted函数通过比较单元格的日期和Excel的内置日期格式得出结论——可以想象,按照这种判断方法,很多时候isCellDateFormatted函数会返回否定的结论,存在一定的误判可能。
本文附录包含了一个在Servlet环境中利用HSSF创建和返回Excel工作簿的实例。
四、通过usermodel写入文件
写入XLS文件比读取XLS文件还要简单。
创建一个HSSFWorkbook实例,然后在适当的时候创建一个把文件写入磁盘的OutputStream,但延迟到处理结束时创建OutputStream也可以:
HSSFWorkbookwb=newHSSFWorkbook();
FileOutputStreamfileOut
=newFileOutputStream("workbook.xls");
wb.write(fileOut);
fileOut.close();
创建工作表及其内容必须从相应的父对象出发,例如:
HSSFSheetsheet=wb.createSheet();
HSSFRowrow =sheet.createRow((short)0);
HSSFCellcell =row.createCell((short)0);
cell.setCellValue
(1);
row.createCell((short)1).setCellValue(1.2);
row.createCell((short)2).setCellValue("一个字符串");
row.createCell((short)3).setCellValue(true);
如果要设置单元格的样式,首先要创建一个样式对象,然后把它指定给一个单元格——或者把它指定给多个具有相同样式的单元格,例如,如果Excel表格中有一个摘要行,摘要行的数据必须是粗体、斜体,你可以创建一个summaryRowStyle样式对象,然后把这个样式指定给所有摘要行上的单元格。
注意,CellFormat和CellStyle对象是工作簿对象的成员,单元格对象只是引用它们。
...
HSSFCellStylestyle=workbook.createCellStyle();
style.setDataFormat
(HSSFDataFormat.getBuiltinFormat("($#,##0_);[Red]($#,##0)"));
style.setFillBackgroundColor(HSSFColor.AQUA.index);
style.setFillPattern(HSSFCellStyle.BIG_SPOTS);
...
someCell.setCellStyle(style);
someOtherCell.setCellStyle(style);
版本较新的HSSF允许使用数量有限的Excel公式。
这一功能目前还是“Beta级质量”,正式使用之前务必仔细测试。
指定公式的方式类如:
someCell.setCellFormula(SUM(A1:
A2:
);。
当前,公式中已经可以调用所有内建的函数或操作符,但逻辑操作符和函数(例如IF函数)除外,这部分功能目前还在开发之中。
五、通过eventusermodel读取文件
通过eventusermodel读取文件要比使用usermodel复杂得多,但效率也要高不少,因为它要求应用程序一边读取数据,一边处理数据。
eventusermodel实际上模拟了DOM环境下SAX处理XML文档的办法,应用程序首先要注册期望处理的数据,eventusermodel将在遇到匹配的数据结构时回调应用程序注册的方法。
使用eventusermodel最大的困难在于你必须熟悉Excel工作簿的内部结构。
在HSSF中,低层次的二进制结构称为记录(Record)。
记录有不同的类型,每一种类型由org.apache.poi.hssf.record包中的一个Java类描述。
例如,BOFRecord记录表示Workbook或Sheet区域的开始,RowRecord表示有一个行存在并保存其样式信息。
所有具有CellValueRecordInterface接口的记录表示Excel的单元格,包括NumericRecord、LabelSSTRecord和FormulaRecord(还有其他一些,其中部分已被弃置不用,部分用于优化处理,但一般而言,HSSF可以转换它们)。
下面是一个注册事件处理句柄的例子:
privateEventRecordFactoryfactory=newEventRecordFactory();
factory.registerListener(newERFListener(){
publicbooleanprocessRecord(Recordrec){
(gotBOFRecord);
returntrue;
}
},newshort[]{BOFRecord.sid});
factory.processRecords(someInputStream);
六、HSSF电子表格结构
如前所述,HSSF建立在POIFS的基础上。
具体地说,Excel97+文件是OLE2复合文档(OLE2CompoundDocument),底层的OLE2复合文档保存了一个总是命名为Workbook(Excel95除外,HSSF不支持Excel95)的流。
然而,宏和图片并不保存在Workbook流,它们有自己独立的流,有时甚至会放到OLE2CDF文件之内的另一个目录。
理想情况下,宏也应该被保留,不过目前POI项目中还没有合适的API来处理宏。
每一个流之内是一组记录,一个记录其实就是一个字节数组,可分为记录头、记录体两部分。
记录头指明了记录的类型(也即ID)以及后继数据的长度,记录体被分割成多个字段(Field),字段包含数值数据(包括对其他记录的引用)、字符数据或标记。
下图概要说明了Excel工作簿的顶级结构:
Bla.xls{
OLE2CDFheaders
"Workbook"stream{
Workbook{
StaticStringTableRecord..
Sheetnames…andpointers
}
Sheet{
ROW
ROW
…
NUMBERRECORD(cell)
LABELSSTRecord(cell)
…
}
Sheet
}
}
…images,macros,etc.
DocumentSummary
Summary
七、通过HPSF读取文档属性
在MicrosoftWord、Excel、PowerPoint等软件中,用户可以通过“文件”→“属性”菜单给文档添加附加信息,包括文档的标题、主题、摘要、类别、关键词等,同时应用软件本身还会加入最后访问的用户、最后访问和修改/打印的日期时间等信息。
文档的属性和正文是分开保存的。
如前所述,OLE2CDF文件内部就象是一个容器,里面包含许多类似目录和文件的结构,而POIFS就是用来访问其中的文件的工具。
这些文件也称为流,文档的属性就保存在POIFS文件系统中专用的流里面。
以一个Word文档为例:
虽然在资源管理器中你只看到一个叫做MyFile.doc的文档,其实在这个文档的内部,又包含了一个WordDocument、一个SummaryInformation和一个DocumentSummaryInformation文档;通常还会有其他的文档,这里暂且不管。
你能够猜出这些文档(流)分别包含什么内容吗?
不错,WordDocument包含了你在Word里面编辑的文本,文档的属性保存在SummaryInformation和DocumentSummaryInformation流里面。
也许将所有属性保存在单个文档里面看起来太简单了,所以Microsoft决心要使用两个流,为了使事情更复杂一点,这两个流的名字前面还加上了八进制的\005字符——这是一个不可打印的字符,因此前面就把它省略了。
Microsoft定义的标准属性有一个好处,它们并不在乎主文档到底是什么类型——不管是Word文档、Excel工作簿还是PowerPoint幻灯。
只要你知道如何读取Excel文档的属性,就知道了如何读取其他文档的属性。
读取文档属性其实并不复杂,因为Java程序可以利用POI项目的HPSF包。
HPSF是HorriblePropertySetFormat的缩写,译成中文就是“讨厌的属性集格式”。
HPSF包是POI项目实现的读取属性工具,目前还不支持属性写入。
对于读取Microsoft定义的标准属性,通过HPSF提供的API可以很方便地办到;但如果要读取任意属性集就要用到更一般化的API,可以想象它要比读取标准属性的API复杂不少。
本文只介绍读取标准属性的简单API,因为对大多数应用程序来说这已经完全足够了。
下面就是一个读取OLE2CDF文档的标题(title)属性的Java程序:
importjava.io.*;
importorg.apache.poi.hpsf.*;
importorg.apache.poi.poifs.eventfilesystem.*;
/**
*读取OLE2文档标题的示例程序,
*在命令行参数中指定文档的文件名字。
*/
publicclassReadTitle
{
publicstaticvoidmain(String[]args)throwsIOException
{
finalStringfilename=args[0];
POIFSReaderr =newPOIFSReader();
r.registerListener(newMyPOIFSReaderListener(),
"\005SummaryInformation");
r.read(newFileInputStream(filename));
}
staticclassMyPOIFSReaderListener
implementsPOIFSReaderListener
{
publicvoidprocessPOIFSReaderEvent(POIFSReaderEventevent)
{
SummaryInformationsi=null;
try
{
si=(SummaryInformation)
PropertySetFactory.create(event.getStream());
}
catch(Exceptionex)
{
thrownewRuntimeException
("属性集流\""+event.getPath()+
event.getName()+"\":
"+ex);
}
finalStringtitle=si.getTitle();
if(title!
=null)
System.out.println("标题:
\""+title+"\"");
else
System.out.println("该文档没有标题.");
}
}
}
main()方法利用POIFS的事件系统从命令行指定的OLE2文档读取名为\005SummaryInformation的流,当POIFSReader遇到这个流时,它把控制传递给MyPOIFSReaderListener的processPOIFSReaderEvent()方法。
processPOIFSReaderEvent()到底有什么用呢?
它通过参数获得一个输入流,该输入流包含了文档标题等属性。
为了访问文档的属性,我们从输入流创建一个PropertySet实例,如下所示:
si=(SummaryInformation)PropertySetFactory.create(event.getStream());
这个语句其实包含三个步骤的操作:
◆event.getStream()从POIFSReader传入的POIFSReaderEvent获得输入流。
◆以刚才获得的输入流为参数,调用PropertySetFactory的静态方法create()。
正如其名字所暗示的,PropertySetFactory是一个工厂类,它有一台“机器”能够把一个输入流转换成一个PropertySet实例,这台机器就是create()方法。
◆把create()方法返回的PropertySet定型(cast)成为SummaryInformation。
PropertySet提供了按照一般办法读取属性集的各种机制,SummaryInformation是PropertySet的子类,即SummaryInformation类在PropertySet类的基础上增加了操作Microsoft标准属性的便捷方法。
在这个处理过程中,可能引起错误的因素很多,因此我们把这部分内容放入了一个try块——不过这个示例程序只按照最简单的方式处理了异常,在实际应用中,最好能够对可能出现的不同异常类型分别处理。
除了一般的I/O异常之外,还有可能遇到HPSF特有的异常,例如,如果输入流不包含属性集或属性集非法,就会抛出NoPropertySetStreamException异常。
有一种错误不太常见,但也不是绝无可能——\005SummaryInformation包含一个合法的属性集,但不是摘要信息属性集。
如果出现这种情况,则定型成SummaryInformation操作会失败,引发ClassCastException异常。
获得SummaryInformation实例之后,剩下的事情就很简单了,只要调用getTitle()方法,然后输出结果。
除了getTitle()之外,SummaryInformation还包含其他一些便捷方法,例如getApplicationName()、getAuthor()、getCharCount()、和getCreateDateTime()等。
HPSF的JavaDoc文档详细说明了所有这些方法。
八、文档摘要信息
遗憾的是,并非所有的属性都保存在摘要信息属性集之中。
许多(但不是全部)OLE2文件还有另一个属性集,称为“文档摘要信息”,对应的流是\005DocumentSummaryInformation。
这个属性集保存的属性包括文档的类别、PowerPoint幻灯的多媒体剪辑数量,等等。
要访问文档摘要信息属性集,程序的处理过程也和上例相似,只是注册的目标应该改成\005DocumentSummaryInformation流——有时,你可能想要同时注册到摘要信息和文档摘要信息这两个流。
其余的处理方式和前面的例子差不多,你应该把包含文档摘要信息的流传递给PropertySetFactory.create(),但这次工厂方法将返回一个DocumentSummaryInformation对象(而不是前面例子中的SummaryInformation对象)。
如果同时注册到了两个流,注意检查返回值的具体类型,或者使用Java的instanceof操作符,或者使用专用的isSummaryInformation()和isDocumentSummaryInformation()方法。
记住,create()方法返回的总是一个PropertySet对象,因此你总是可以对create()返回对象调用isSummaryInformation()和isDocumentSummaryInformation()方法,PropertySet类之所以要提供这两个方法,是因为属性集可能是自定义的。
如果你想要处理自定义的属性集,或者