1. 简介
无论是读取数据进行处理还是生成报告，高效处理Excel文件都至关重要。Apache POI是一个功能强大的Java库，允许开发人员以编程方式操作Excel文件并与之交互。
在本教程中，我们将探索使用Apache POI从Excel表中读取列名。
我们将首先简要概述POI API，然后，我们将设置所需的依赖并介绍一个简单的数据示例。之后，我们将了解如何从新旧格式的Excel文件中的Excel工作表中提取列名。最后，我们将编写单元测试来验证所有操作是否按预期运行。
2. 依赖和示例设置
让我们首先在pom.xml中添加所需的依赖，包括poi-ooxml和commons-collections4：
<dependency>
<groupId>org.apache.poi</groupId>
<artifactId>poi-ooxml</artifactId>
<version>4.1.2</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.apache.commons</groupId>
<artifactId>commons-collections4</artifactId>
<version>4.4</version>
</dependency>
让我们从存储在两个Excel文件中的一些示例数据开始，第一个是food_info.xlsx文件，包含以下列和示例数据：
下一个由consumer_info.xls文件中的消费者数据组成，该文件具有较旧的.xls扩展名，列名由以下内容组成：
接下来我们将按照步骤使用POI提供的API从这些文件中提取列名。
3. 从Excel中提取列名
要使用Apache POI从Excel表中读取列名，我们将创建一个执行以下步骤的方法：
- 打开Excel文件
- 访问所需工作表
- 读取标题行(第一行)以获取列名
3.1 打开Excel文件
首先，我们需要打开Excel文件并创建一个WorkBook实例，POI使用两种不同的抽象(即XSSFWorkbook和HSSFWorkbook)支持.xls和.xlsx文件：
public static Workbook openWorkbook(String filePath) throws IOException {
try (InputStream fileInputStream = new FileInputStream(filePath)) {
if (filePath.toLowerCase()
.endsWith("xlsx")) {
return new XSSFWorkbook(fileInputStream);
} else if (filePath.toLowerCase()
.endsWith("xls")) {
return new HSSFWorkbook(fileInputStream);
} else {
throw new IllegalArgumentException("The specified file is not an Excel file");
}
} catch (OLE2NotOfficeXmlFileException | NotOLE2FileException e) {
throw new IllegalArgumentException(
"The file format is not supported. Ensure the file is a valid Excel file.", e);
}
}
本质上，我们使用代表Excel工作簿的WorkBook接口，它是Apache POI中处理Excel文件的顶级对象，XSSFWorkbook是一个实现.xlsx文件WorkBook接口的类。另一方面，HSSFWorkbook类实现了.xls文件WorkBook接口。
3.2 访问工作表
现在我们有了一个Workbook，让我们通过工作表名称访问工作簿中的所需工作表：
public static Sheet getSheet(Workbook workbook, String sheetName) {
return workbook.getSheet(sheetName);
}
POI API中的Sheet接口表示Excel工作簿中的工作表。
3.3 读取标题行
使用Sheet对象，我们可以根据需要访问其数据。
让我们使用API读取包含工作表所有列名称的标题行，Row接口表示工作表中的一行。简而言之，我们将访问工作表的第一行，并将索引0传递给sheet.get()方法。然后，我们将使用Cell接口提取标题行中的每一列名称。
Cell接口表示一行中的一个单元格：
public static List<String> getColumnNames(Sheet sheet) {
Row headerRow = sheet.getRow(0);
if (headerRow == null) {
return Collections.EMPTY_LIST;
}
return StreamSupport.stream(headerRow.spliterator(), false)
.filter(cell -> cell.getCellType() != CellType.BLANK)
.map(Cell::getStringCellValue)
.filter(cellValue -> cellValue != null && !cellValue.trim()
.isEmpty())
.map(String::trim)
.collect(Collectors.toList());
}
这里，我们使用Java Stream迭代每个Cell，我们过滤掉空白单元格以及仅包含空格或空值的单元格。然后，我们使用Cell的getStringCellValue()方法提取剩余每个单元格的字符串值。在本例中，API返回单元格中数据的字符串值。此外，我们还从这些字符串值中去除了空格。最后，我们将这些清理后的字符串值收集到一个列表中并返回。
此时，值得一提的是一个名为getRichStringTextValue()的相关方法，该方法将单元格值检索为RichTextString。这在处理格式化文本(例如，同一单元格中具有不同字体、颜色或样式的文本)时非常有用。如果我们的用例不仅需要提取列名，还需要保留这些列名的格式，那么我们将使用Cell::getRichStringTextValue()进行映射，并将结果存储为List<RichTextString>。
4. 单元测试
现在让我们设置单元测试来查看POI API对.xls和.xlsx文件的运行情况：
@Test
public void givenExcelFileWithXLSXFormat_whenGetColumnNames_thenReturnsColumnNames() throws IOException {
Workbook workbook = ExcelUtils.openWorkbook(XLSX_TEST_FILE_PATH);
Sheet sheet = ExcelUtils.getSheet(workbook, SHEET_NAME);
List<String> columnNames = ExcelUtils.getColumnNames(sheet);
assertEquals(4, columnNames.size());
assertTrue(columnNames.contains("Category"));
assertTrue(columnNames.contains("Name"));
assertTrue(columnNames.contains("Measure"));
assertTrue(columnNames.contains("Calories"));
workbook.close();
}
@Test
public void givenExcelFileWithXLSFormat_whenGetColumnNames_thenReturnsColumnNames() throws IOException {
Workbook workbook = ExcelUtils.openWorkbook(XLS_TEST_FILE_PATH);
Sheet sheet = ExcelUtils.getSheet(workbook, SHEET_NAME);
List<String> columnNames = ExcelUtils.getColumnNames(sheet);
assertEquals(3, columnNames.size());
assertTrue(columnNames.contains("Name"));
assertTrue(columnNames.contains("Age"));
assertTrue(columnNames.contains("City"));
workbook.close();
}
测试验证了API是否支持从两种类型的Excel文件中读取列名。
5. 总结
在本文中，我们探讨了如何使用Apache POI从Excel表格中读取列名。我们首先概述了Apache POI，然后设置了必要的依赖。之后，我们提供了包含代码片段的分步指南，用于实现该解决方案，并包含单元测试以确保正确性。
Apache POI是一个强大的库，它简化了使用Java处理Excel文件的过程，使其成为处理应用程序和Excel之间数据交换的开发人员的宝贵工具。
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