Java POI如何高效处理Excel模板？-杰瑞科技汇

程序运行时,POI 会读取这个模板文件，找到占位符，用实际数据替换它们，最后生成一个新的 Excel 文件，同时完美保留了模板的所有格式。

（图片来源网络，侵删）

下面我将为你提供一个从入门到精通的详细指南,包含核心概念、操作步骤、代码示例和最佳实践。

核心概念：为什么使用模板？
准备工作：添加 POI 依赖
模板文件设计：如何创建和使用占位符
核心代码实现：读取、填充、写入
- 示例1：简单数据替换
- 示例2：列表数据填充（最常用）
- 示例3：高级操作（图片、公式、富文本）
完整代码示例
最佳实践与注意事项

核心概念：为什么使用模板？

直接用 POI 从零开始创建 Excel 文件（如 XSSFWorkbook）非常繁琐，你需要手动设置每一个单元格的样式（CellStyle）、字体（Font）、行高（RowHeight）等，对于复杂的报表，这几乎是不可能的任务。

使用模板的优势：

格式与数据分离：美工或业务人员可以用 Excel 自身强大的功能设计报表样式，程序员只需关注数据填充。
高效开发：避免编写大量样式设置代码，极大提高开发效率。
易于维护：当报表样式需要调整时，只需修改 .xlsx 模板文件，无需改动 Java 代码。
功能强大：可以轻松实现复杂布局，如合并单元格、图表、图片嵌入等。

准备工作：添加 POI 依赖

如果你使用 Maven，在 pom.xml 中添加以下依赖，注意，POI 5.x 版本对 API 进行了优化，推荐使用。

（图片来源网络，侵删）

<dependencies>
    <!-- POI Core -->
    <dependency>
        <groupId>org.apache.poi</groupId>
        <artifactId>poi</artifactId>
        <version>5.2.5</version>
    </dependency>
    <!-- For .xlsx format (Office 2007 and later) -->
    <dependency>
        <groupId>org.apache.poi</groupId>
        <artifactId>poi-ooxml</artifactId>
        <version>5.2.5</version>
    </dependency>
    <!-- For using the XSSF (OOXML) and SXSSF (Big Data) API -->
    <dependency>
        <groupId>org.apache.poi</groupId>
        <artifactId>poi-ooxml-lite</artifactId>
        <version>5.2.5</version>
    </dependency>
</dependencies>

模板文件设计：如何创建和使用占位符

创建一个 Excel 文件 (template.xlsx)，用 Excel 软件设计好你想要的布局、样式、标题等。
定义占位符：
- 简单变量：在需要填充单个数据（如用户名、日期、总计）的单元格中，输入类似 ${username}, ${date}, ${total} 这样的文本。
- 列表数据：对于需要重复填充的多行数据，设计一个“模板行”，并在该行的某些列中使用占位符，如 ${item.name}, ${item.price}，通常我们会用一行数据作为模板，POI 会根据数据量复制这一行。

示例模板 (template.xlsx)

	A	B	C	D
1	销售报表
2
3	客户姓名	购买商品	数量	单价
4	`${customer.name}`	`${customer.product}`	`${customer.quantity}`	`${customer.price}`
5
6	生成日期	`${report.date}`	总计	`${total.amount}`
7

核心代码实现：读取、填充、写入

POI 提供了 XSSF 和 SXSSF 两种 API 来处理 .xlsx 文件。XSSF 将整个文件加载到内存中，适合中小文件；SXSSF 采用流式处理，适合大数据量，但会限制对已写入行的修改，对于模板操作，通常使用 XSSF。

示例1：简单数据替换

这个例子将替换 ${customer.name}, ${report.date} 等简单变量。

import org.apache.poi.ss.usermodel.*;
import org.apache.poi.xssf.usermodel.XSSFWorkbook;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
public class SimpleTemplateExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 1. 定义模板路径和输出路径
        String templatePath = "template.xlsx";
        String outputPath = "output_simple.xlsx";
        // 2. 准备要填充的数据 (Map结构，键是模板中的占位符)
        Map<String, String> data = new HashMap<>();
        data.put("${customer.name}", "张三");
        data.put("${customer.product}", "笔记本电脑");
        data.put("${customer.quantity}", "1");
        data.put("${customer.price}", "5999.00");
        data.put("${report.date}", new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd").format(new Date()));
        data.put("${total.amount}", "5999.00");
        try (FileInputStream fis = new FileInputStream(templatePath);
             Workbook workbook = new XSSFWorkbook(fis);
             FileOutputStream fos = new FileOutputStream(outputPath)) {
            // 3. 获取第一个工作表
            Sheet sheet = workbook.getSheetAt(0);
            // 4. 遍历所有行
            for (Row row : sheet) {
                // 5. 遍历行中的所有单元格
                for (Cell cell : row) {
                    // 6. 检查单元格类型是否为字符串
                    if (cell.getCellType() == CellType.STRING) {
                        String cellValue = cell.getStringCellValue();
                        // 7. 检查字符串是否包含我们的占位符
                        if (data.containsKey(cellValue)) {
                            // 8. 替换占位符为实际数据
                            cell.setCellValue(data.get(cellValue));
                        }
                    }
                }
            }
            // 9. 将修改后的工作簿写入输出文件
            workbook.write(fos);
            System.out.println("简单模板填充完成，文件已生成: " + outputPath);
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

示例2：列表数据填充（最常用）

这是最核心的功能,用于填充动态生成的列表，POI 5.x 引入了 SheetUtil 和 RowUtil，使得操作更直观，但更传统和通用的方法是找到模板行，然后循环复制并填充。

（图片来源网络，侵删）

import org.apache.poi.ss.usermodel.*;
import org.apache.poi.xssf.usermodel.XSSFWorkbook;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Date;
import java.util.HashMap;
import java.util.List;
import java.util.Map;
public class ListTemplateExample {
    public static void main(String[] args) {
        String templatePath = "template.xlsx";
        String outputPath = "output_list.xlsx";
        // 1. 准备列表数据
        List<Map<String, String>> items = new ArrayList<>();
        items.add(createItem("李四", "无线鼠标", "2", "89.90"));
        items.add(createItem("王五", "机械键盘", "1", "459.00"));
        items.add(createItem("赵六", "USB Hub", "1", "128.00"));
        // 2. 准备单行数据
        Map<String, String> summaryData = new HashMap<>();
        summaryData.put("${customer.name}", "客户总览");
        summaryData.put("${report.date}", new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd").format(new Date()));
        // 计算总价
        double total = items.stream().mapToDouble(item -> Double.parseDouble(item.get("${item.price}")) * Integer.parseInt(item.get("${item.quantity}"))).sum();
        summaryData.put("${total.amount}", String.format("%.2f", total));
        try (FileInputStream fis = new FileInputStream(templatePath);
             Workbook workbook = new XSSFWorkbook(fis);
             FileOutputStream fos = new FileOutputStream(outputPath)) {
            Sheet sheet = workbook.getSheetAt(0);
            // 找到列表数据的模板行（这里是第4行，索引为3）
            Row templateRow = sheet.getRow(3);
            if (templateRow == null) {
                System.out.println("未找到模板行，请检查模板文件。");
                return;
            }
            // 从第5行（索引为4）开始插入数据
            int insertRowIndex = 4;
            // 3. 遍历列表数据
            for (Map<String, String> itemData : items) {
                // 4. 复制模板行
                Row newRow = sheet.createRow(insertRowIndex);
                copyRow(workbook, templateRow, newRow);
                // 5. 在新行中填充数据
                for (Cell cell : newRow) {
                    if (cell.getCellType() == CellType.STRING) {
                        String cellValue = cell.getStringCellValue();
                        // 注意：这里的占位符是 ${item.xxx}，因为我们知道是列表项
                        if (cellValue.startsWith("${item.")) {
                            String key = cellValue.replace("${item.", "").replace("}", "");
                            cell.setCellValue(itemData.get("${" + key + "}"));
                        }
                    }
                }
                insertRowIndex++;
            }
            // 6. 替换摘要数据（和示例1一样）
            for (Row row : sheet) {
                for (Cell cell : row) {
                    if (cell.getCellType() == CellType.STRING && summaryData.containsKey(cell.getStringCellValue())) {
                        cell.setCellValue(summaryData.get(cell.getStringCellValue()));
                    }
                }
            }
            workbook.write(fos);
            System.out.println("列表模板填充完成，文件已生成: " + outputPath);
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
    // 辅助方法：创建一个项目数据Map
    private static Map<String, String> createItem(String name, String product, String quantity, String price) {
        Map<String, String> item = new HashMap<>();
        item.put("${item.name}", name);
        item.put("${item.product}", product);
        item.put("${item.quantity}", quantity);
        item.put("${item.price}", price);
        return item;
    }
    // 辅助方法：复制一行及其样式
    private static void copyRow(Workbook workbook, Row sourceRow, Row targetRow) {
        // 复制行高
        targetRow.setHeight(sourceRow.getHeight());
        // 复制单元格
        for (Cell sourceCell : sourceRow) {
            Cell targetCell = targetRow.createCell(sourceCell.getColumnIndex());
            // 复制单元格类型和值
            targetCell.setCellType(sourceCell.getCellType());
            switch (sourceCell.getCellType()) {
                case STRING:
                    targetCell.setCellValue(sourceCell.getStringCellValue());
                    break;
                case NUMERIC:
                    targetCell.setCellValue(sourceCell.getNumericCellValue());
                    break;
                case BOOLEAN:
                    targetCell.setCellValue(sourceCell.getBooleanCellValue());
                    break;
                case FORMULA:
                    targetCell.setCellFormula(sourceCell.getCellFormula());
                    break;
                // ... 其他类型
            }
            // 复制单元格样式
            CellStyle sourceCellStyle = sourceCell.getCellStyle();
            if (sourceCellStyle != null) {
                CellStyle targetCellStyle = workbook.createCellStyle();
                targetCellStyle.cloneStyleFrom(sourceCellStyle);
                targetCell.setCellStyle(targetCellStyle);
            }
        }
    }
}

示例3：高级操作（图片、公式、富文本）

插入图片：

// 在某个位置插入图片
int pictureIdx = workbook.addPicture(new FileInputStream("logo.png"), Workbook.PICTURE_TYPE_PNG);
Drawing<?> drawing = sheet.createDrawingPatriarch();
ClientAnchor anchor = drawing.createAnchor(0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1); // (col1, row1, col2, row2)
Picture pict = drawing.createPicture(anchor, pictureIdx);
pict.resize();

使用公式：

// 在模板中直接写公式，如 ${total.formula}
// 在代码中找到这个单元格，把占位符替换成公式字符串
cell.setCellValue("SUM(D4:D6)");

富文本（Rich Text）：

RichTextString rts = workbook.getCreationHelper().createRichTextString("红色文字");
Font redFont = workbook.createFont();
redFont.setColor(IndexedColors.RED.getIndex());
rts.applyFont(redFont);
cell.setCellValue(rts);

完整代码示例

结合以上所有示例,这里是一个更完整的 ListTemplateExample，它包含了列表填充和简单替换。

// ... (imports and main method from ListTemplateExample) ...
public class ListTemplateExample {
    public static void main(String[] args) {
        // ... (data preparation from ListTemplateExample) ...
        try (FileInputStream fis = new FileInputStream(templatePath);
             Workbook workbook = new XSSFWorkbook(fis);
             FileOutputStream fos = new FileOutputStream(outputPath)) {
            Sheet sheet = workbook.getSheetAt(0);
            Row templateRow = sheet.getRow(3); // 模板行
            int insertRowIndex = 4; // 插入起始行
            // --- 1. 填充列表数据 ---
            for (Map<String, String> itemData : items) {
                Row newRow = sheet.createRow(insertRowIndex);
                copyRow(workbook, templateRow, newRow);
                for (Cell cell : newRow) {
                    if (cell.getCellType() == CellType.STRING) {
                        String cellValue = cell.getStringCellValue();
                        if (cellValue.startsWith("${item.")) {
                            String key = cellValue.replace("${item.", "").replace("}", "");
                            cell.setCellValue(itemData.get("${" + key + "}"));
                        }
                    }
                }
                insertRowIndex++;
            }
            // --- 2. 替换摘要数据 ---
            for (Row row : sheet) {
                for (Cell cell : row) {
                    if (cell.getCellType() == CellType.STRING) {
                        String cellValue = cell.getStringCellValue();
                        // 处理摘要数据
                        if (summaryData.containsKey(cellValue)) {
                            cell.setCellValue(summaryData.get(cellValue));
                        }
                        // 处理公式
                        if ("${total.formula}".equals(cellValue)) {
                            cell.setCellValue("SUM(D4:D" + (insertRowIndex - 1) + ")");
                        }
                    }
                }
            }
            workbook.write(fos);
            System.out.println("完整模板填充完成，文件已生成: " + outputPath);
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
    // ... (createItem and copyRow helper methods) ...
}

最佳实践与注意事项

模板文件是关键：花时间设计一个清晰、易于维护的模板，使用明确的占位符命名（如 ${report.startDate} 而不是 ${date1}）。
处理大数据量：如果列表数据量非常大（例如超过 1 万行），使用 SXSSFWorkbook 会更节省内存，但请注意，SXSSFWorkbook 在写入后就不能再修改之前的行，所以你需要一次性计算好所有数据再写入。
日期和数字格式：模板中预先设置好单元格的格式（如 yyyy-MM-dd 或 #,##0.00），POI 在替换字符串时不会改变单元格的格式，但如果替换的是数字类型，则依赖你设置的数字格式。
性能优化：避免在循环中重复创建 CellStyle 或 Font，应该在循环外部创建好，然后在循环中引用它们。
异常处理：文件操作（IO）和 POI 操作都可能抛出异常，务必使用 try-with-resources 或 try-catch-finally 来确保资源（如 FileInputStream, Workbook）被正确关闭。
测试：用各种边界情况测试你的模板，例如空数据列表、超长文本、特殊字符等，确保生成的 Excel 文件符合预期。

希望这份详细的指南能帮助你熟练掌握 Java POI 操作 Excel 模板！

Java POI如何高效处理Excel模板？

目录

核心概念：为什么使用模板？

准备工作：添加 POI 依赖

模板文件设计：如何创建和使用占位符

核心代码实现：读取、填充、写入

示例1：简单数据替换

示例2：列表数据填充（最常用）

示例3：高级操作（图片、公式、富文本）

完整代码示例

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