1. 简介
了解数据映射在软件开发中至关重要，Excel是一款广泛使用的数据管理软件，因此对于Java开发人员来说，了解如何在Excel和Java对象之间映射数据至关重要。
在本教程中，我们将探讨如何将Excel数据转换为Java对象列表。
Maven仓库中提供了多个Java库来在Java中处理Excel文件，其中最常见的是Apache POI。但是，在本教程中，我们将使用4个Java Excel库(包括Apache POI、Poiji、FastExcel和JExcelApi(Jxl))将Excel数据转换为Java对象列表。
2. 模型设置
首先，我们需要创建对象的蓝图，即FoodInfo类：
public class FoodInfo {
private String category;
private String name;
private String measure;
private double calories;
// standard constructors, toString, getters and setters
}
3. Apache POI
Apache POI是一套用于Microsoft文档的Java API，它是一组纯Java库的集合，用于从Word、Outlook、Excel等Microsoft Office文件读取数据或向其中写入数据。
3.1 Maven依赖
让我们将Maven依赖添加到pom.xml文件中：
<dependency>
<groupId>org.apache.poi</groupId>
<artifactId>poi</artifactId>
<version>5.2.5</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.apache.poi</groupId>
<artifactId>poi-ooxml</artifactId>
<version>5.2.5</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.apache.poi</groupId>
<artifactId>poi-ooxml-schemas</artifactId>
<version>4.1.2</version>
</dependency>
3.2 将Excel数据转换为对象列表
通过使用Workbook接口，我们可以访问各种功能来读取Excel文件的工作表和单元格。该接口有两种实现，分别对应每种Excel格式：HSSFWorkbook(用于.xls)和XSSFWorkbook(用于.xlsx)。
此代码片段使用Apache POI库从.xlsx文件读取Excel数据并将其转换为FoodInfo对象列表：
public static List<FoodInfo> excelDataToListOfObjets_withApachePOI(String fileLocation) throws IOException {
FileInputStream file = new FileInputStream(new File(fileLocation));
Workbook workbook = new XSSFWorkbook(file);
Sheet sheet = workbook.getSheetAt(0);
List<FoodInfo> foodData = new ArrayList<FoodInfo>();
DataFormatter dataFormatter = new DataFormatter();
for (int n = 1; n < sheet.getPhysicalNumberOfRows(); n++) {
Row row = sheet.getRow(n);
FoodInfo foodInfo = new FoodInfo();
int i = row.getFirstCellNum();
foodInfo.setCategory(dataFormatter.formatCellValue(row.getCell(i)));
foodInfo.setName(dataFormatter.formatCellValue(row.getCell(++i)));
foodInfo.setMeasure(dataFormatter.formatCellValue(row.getCell(++i)));
foodInfo.setCalories(row.getCell(++i).getNumericCellValue());
foodData.add(foodInfo);
}
return foodData;
}
为了确定Sheet对象中非空行的数量，我们使用getPhysicalNumberOfRows()方法。然后，我们循环遍历所有行，但不包括标题行(i = 1)。
根据我们需要填充的食物对象的字段，我们使用dataFormatter对象或getNumericValue()方法将单元格值转换并分配给适当的数据类型。
让我们通过编写单元测试来验证我们的代码，以确保它使用名为food_info.xlsx的Excel文件按预期工作：
@Test
public void whenParsingExcelFileWithApachePOI_thenConvertsToList() throws IOException {
List<FoodInfo> foodInfoList = ExcelDataToListApachePOI
.excelDataToListOfObjets_withApachePOI("src\\main\\resources/food_info.xlsx");
assertEquals("Beverages", foodInfoList.get(0).getCategory());
assertEquals("Dairy", foodInfoList.get(3).getCategory());
}
Apache POI库为旧版本和新版本的Excel文件提供支持，即.xls和.xlsx。
4. Poiji
Poiji是一个线程安全的Java库，它提供了从Excel工作表到Java类的单向数据映射API。它基于Apache POI库构建，但与Apache POI不同的是，Poiji使用起来更加简单，可以直接将Excel的每一行数据转换为Java对象。
4.1 设置Maven依赖
这是我们需要添加到pom.xml文件的Poiji Maven依赖：
<dependency>
<groupId>com.github.ozlerhakan</groupId>
<artifactId>poiji</artifactId>
<version>4.1.1</version>
</dependency>
4.2 使用注解设置类
Poiji库通过要求使用@ExcelCellName(String cellName)或@ExcelCell(int cellIndex)标注类字段来简化Excel数据检索。
下面，我们通过添加注解为Poiji库设置FoodInfo类：
public class FoodInfo {
@ExcelCellName("Category")
private String category;
@ExcelCellName("Name")
private String name;
@ExcelCellName("Measure")
private String measure;
@ExcelCellName("Calories")
private double calories;
// standard constructors, getters and setters
}
该API支持映射包含多个工作表的Excel工作簿，当我们的文件包含多个工作表时，我们可以在类上使用@ExcelSheet(String sheetName)注解来指示要使用哪个工作表，其他工作表将被忽略。
但是，如果我们不使用此注解，则只会考虑工作簿中的第一个Excel表。
在某些情况下，我们可能不需要从目标Excel工作表的每一行中提取数据。为了解决这个问题，我们可以在类中添加一个带有@ExcelRow注解的私有int rowIndex属性，这将允许我们指定要访问的行项的索引。
4.3 将Excel数据转换为对象列表
与本文中提到的库不同，Poiji库默认忽略Excel工作表的标题行。
以下代码片段从Excel文件中提取数据并将其数据转换为FoodInfo列表：
public class ExcelDataToListOfObjectsPOIJI {
public static List<FoodInfo> excelDataToListOfObjets_withPOIJI(String fileLocation){
return Poiji.fromExcel(new File(fileLocation), FoodInfo.class);
}
}
该程序将fileLocation文件的第一个Excel表转换为FoodInfo类，每一行都成为FoodInfo类的一个实例，单元格值代表对象的属性。输出是一个FoodInfo对象列表，其大小等于原始Excel表中的行数(不包括标题行)。
在某些情况下，密码可能会保护我们的Excel工作表，我们可以通过PoijiOptionsBuilder定义密码：
PoijiOptions options = PoijiOptionsBuilder.settings()
.password("<excel_sheet_password>").build();
List<FoodInfo> foodData = Poiji.fromExcel(new File(fileLocation), FoodInfo.class, options);
为了确保我们的代码按预期工作，我们编写了一个单元测试：
@Test
public void whenParsingExcelFileWithPOIJI_thenConvertsToList() throws IOException {
List<FoodInfo> foodInfoList = ExcelDataToListOfObjectsPOIJI
.excelDataToListOfObjets_withPOIJI("src\\main\\resources/food_info.xlsx");
assertEquals("Beverages", foodInfoList.get(0).getCategory());
assertEquals("Dairy", foodInfoList.get(3).getCategory());
}
5. FastExcel
FastExcel是一个高效的库，它占用极少的内存，并提供高性能，可用于在Java中创建和读取基本的Excel工作簿。它仅支持较新版本的Excel文件(.xlsx)，并且与Apache POI相比功能有限。
它仅读取单元格内容，不包括图、样式或其他单元格格式。
5.1 设置Maven依赖
以下是添加到pom.xml的FastExcel和FastExcel Reader Maven依赖：
<dependency>
<groupId>org.dhatim</groupId>
<artifactId>fastexcel</artifactId>
<version>0.15.7</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.dhatim</groupId>
<artifactId>fastexcel-reader</artifactId>
<version>0.15.7</version>
</dependency>
5.2 将Excel数据转换为对象列表
处理大文件时，尽管功能有限，FastExcel读取器仍然是一个不错的选择。它易于使用，我们可以使用ReadableWorkbook类访问整个Excel工作簿。
这使我们能够按名称或索引单独检索工作表。
在下面的方法中，我们从Excel表中读取数据并将其转换为FoodInfo对象列表：
public static List<FoodInfo> excelDataToListOfObjets_withFastExcel(String fileLocation) throws IOException, NumberFormatException {
List<FoodInfo> foodData = new ArrayList<FoodInfo>();
try (FileInputStream file = new FileInputStream(fileLocation);
ReadableWorkbook wb = new ReadableWorkbook(file)) {
Sheet sheet = wb.getFirstSheet();
for (Row row: sheet.read()) {
if (row.getRowNum() == 1) {
continue;
}
FoodInfo food = new FoodInfo();
food.setCategory(row.getCellText(0));
food.setName(row.getCellText(1));
food.setMeasure(row.getCellText(2));
food.setCalories(Double.parseDouble(row.getCellText(3)));
foodData.add(food);
}
}
return foodData;
}
因为API读取了工作表中的所有行(包括标题行)，所以我们需要在循环遍历行时跳过第一行(非0基索引)。
访问单元格可以通过实例化Cell类来实现：Cell cell= row.getCell()，它有两种实现，一种接收int cellIndex参数，另一种接收String cellAddress参数(例如“C4”)；或者直接获取单元格中的数据：例如row.getCellText()。
无论哪种方式，在提取每个单元格的内容后，我们需要确保在必要时将其转换为适当的food对象字段类型。
让我们编写一个单元测试来确保转换有效：
@Test
public void whenParsingExcelFileWithFastExcel_thenConvertsToList() throws IOException {
List<FoodInfo> foodInfoList = ExcelDataToListOfObjectsFastExcel
.excelDataToListOfObjets_withFastExcel("src\\main\\resources/food_info.xlsx");
assertEquals("Beverages", foodInfoList.get(0).getCategory());
assertEquals("Dairy", foodInfoList.get(3).getCategory());
}
6. JExcelApi(Jxl)
JExcelApi(或Jxl)是一个用于读取、写入和修改Excel电子表格的轻量级Java库。
6.1 设置Maven依赖
让我们将JExcelApi的Maven依赖添加到pom.xml文件中：
<dependency>
<groupId>net.sourceforge.jexcelapi</groupId>
<artifactId>jxl</artifactId>
<version>2.6.12</version>
</dependency>
6.2 将Excel数据转换为对象列表
虽然JExcel库仅支持较旧的Excel格式(.xls)文件，但它提供了一系列用于操作Excel文件的类，Workbook类用于访问文件中的Excel工作表列表。
下面的代码使用该库将.xls文件中的数据转换为FoodInfo对象列表foodData：
public static List<FoodInfo> excelDataToListOfObjets_withJxl(String fileLocation) throws IOException, BiffException {
List<FoodInfo> foodData = new ArrayList<FoodInfo>();
Workbook workbook = Workbook.getWorkbook(new File(fileLocation));
Sheet sheet = workbook.getSheet(0);
int rows = sheet.getRows();
for (int i = 1; i < rows; i++) {
FoodInfo foodInfo = new FoodInfo();
foodInfo.setCategory(sheet.getCell(0, i).getContents());
foodInfo.setName(sheet.getCell(1, i).getContents());
foodInfo.setMeasure(sheet.getCell(2, i).getContents());
foodInfo.setCalories(Double.parseDouble(sheet.getCell(3, i).getContents()));
foodData.add(foodInfo);
}
return foodData;
}
由于库不会忽略标题行，因此我们必须从i = 1开始循环，Sheet对象是从0开始的行索引列表。
使用JExcel库检索单元格数据与FastExcel库非常相似，这两个库都使用getCell()方法，但都有两种实现。
然而，在JExcel中，此方法是直接从Sheet对象而不是Row对象访问的。此外，JExcel中 getCell()方法的实现之一接收两个参数，colNum和rowNum，它们都是整数：sheet.getCell(colNum, rowNum)。
为了确保转换正常工作，让我们为我们的方法编写一个单元测试：
@Test
public void whenParsingExcelFileWithJxl_thenConvertsToList() throws IOException, BiffException {
List<FoodInfo> foodInfoList = ExcelDataToListOfObjectsJxl
.excelDataToListOfObjets_withJxl("src\\main\\resources/food_info.xls");
assertEquals("Beverages", foodInfoList.get(0).getCategory());
assertEquals("Dairy", foodInfoList.get(3).getCategory());
}
7. 总结
在本文中，我们探讨了如何使用多个库(例如Apache POI、Poiji、FastExcel和JExcelApi)读取Excel文件中的数据并将其转换为Java对象，选择使用哪个库取决于具体需求，并考虑每个库的优缺点。
例如，如果我们优先考虑最简单的方法，即从Excel文件中读取数据并直接将其转换为Java对象列表，我们可能会选择使用Poiji库。
就Java中双向Excel数据映射的性能和简便性而言，FastExcel和JExcelApi库是不错的选择。然而，与Apache POI相比，它们提供的功能较少，而Apache POI是一个功能丰富的库，支持样式和图形。
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