【SpringBoot】SpringBoot项目如何接入Excel？

前言

我们在做项目的时候，Excel 导入与导出是项目中经常用到的功能，在 Java 中常用 poi 实现 Excel 的导入与导出。由于 poi 占用内存较大，在高并发下很容易发生 OOM 或者频繁 fullgc，阿里基于 poi 开源了 EasyExcel 项目。

除了节约内存，EasyExcel 还简化了 API，通过注解映射 Excel 单元格与对象字段之间的关系，简单的几行代码就能搞定复杂的导入导出功能了。

实现

依赖注入

首先需要引入依赖，坐标如下。

<dependency>
    <groupId>com.zzuhkp</groupId>
    <artifactId>easyexcel-spring-boot-starter</artifactId>
    <version>1.0-SNAPSHOT</version>
</dependency>

不过很不幸的是目前还没传至中央仓库，需要的小伙伴可自行上传到私有仓库或直接把代码嵌入自己的项目。

Excel导入

为了接收 Excel 文件内容，我们需要定义一个对应的 Model 类。

@Data
public class DemoData {

    @ExcelProperty(index = 0)
    private Integer integer;

    @ExcelProperty(index = 1)
    private String string;

    @ExcelProperty(index = 2)
    private Date date;
}

基本导入功能

然后使用 List 参数接收即可。

@PostMapping("/list/obj")
public List<DemoData> listObj(@ExcelParam List<DemoData> list) {
    return list;
}

注意参数前添加了 @ExcelParam 注解，用来标识 Excel 文件参数。这样，一个导入功能实现了，是不是很简单呢？

默认情况下接收名称为 file 的表单字段作为 Excel 文件，如果不满足还可以修改。

@ExcelParam(value = "file", required = true)

进阶导入功能

有时候，我们可能比较关心对象对应 Excel 的元数据，例如这个对象是第几行记录产生的，这个对象的字段对应 Excel 第几列，这个时候我们可以使用 ReadRows 参数接收 Excel。

@PostMapping("/list/rows")
public ReadRows<DemoData> readRows(@ExcelParam ReadRows<DemoData> readRows) {
    return readRows;
}

ReadRows 使用两个字段记录行映射关系与列映射关系。

public class ReadRows<T> {

    private ExcelReadHeadProperty excelReadHeadProperty;

    private List<ReadRow<T>> rows;
}

ExcelReadHeadProperty 是 EasyExcel 自带的类，表示列映射关系的元数据。ReadRow 是框架自定义的类，表示行映射关系的元数据。

看下 ReadRow 定义吧。

public class ReadRow<T> {

    // 行索引，从 0 开始
    private final Integer rowIndex;

    // 行记录对应对象
    private final T data;
}

使用 ExcelReadHeadProperty 获取字段对应列索引的示例代码如下。

// 对象字段名称 -> 从 0 开始的列索引
Map<String, Integer> fieldColumnIndexMap = readRows.getExcelReadHeadProperty().getHeadMap().values()
        .stream().collect(Collectors.toMap(Head::getFieldName, Head::getColumnIndex));

导出

这里对 Excel 的导出进行了简单的支持。将 List 定义为 controller 方法返回值即可。

@ExcelResponse
@GetMapping("/list/download")
public List<DemoData> downloadList() {
    return Arrays.asList(new DemoData(1, "hello", new Date()), new DemoData(2, "excel", new Date()));
}

需要注意的是使用 @ExcelResponse 注解表示响应内容为 Excel 文件。默认情况，下载的文件名称为 default.xlxs，写入到名称为 Sheet1 的工作表中。如果不满足需求可以修改。

@ExcelResponse(fileName = "测试文件", sheetName = "工作表1")

Excel 导入参数校验

参数校验是 Excel 导入常用的功能，这里进行了强有力的支持，使用体验如原生 spring boot 校验般顺滑。

开启校验

与 spring boot 原生使用方式一样，将 @Validated 或 @Valid 注解添加到 @ExcelParam 参数上即可。

@PostMapping("/list/obj")
public List<DemoData> listObj(@ExcelParam @Validated List<DemoData> list) {
    return list;
}

校验规则定义

Bean Validation 定义校验规则

默认情况下框架使用 JSR-303 Bean Validation 规范定义的校验注解校验，需要手动引入 spring-boot-starter-validation，可通过设置环境变量 easyexcel.validator.default.enable=false 关闭。

@Data
public class DemoData {

    @NotNull(message = "参数不能为空")
    private Integer integer;

    private String string;

    private Date date;
}

另外还可以自定义注解对对象校验。

... 省略其他元注解
@Constraint(validatedBy = {DemoDataValid.DemoDataValidator.class})
public @interface DemoDataValid {
  ... 省略注解属性
  
    class DemoDataValidator implements ConstraintValidator<DemoDataValid, DemoData> {

        @Override
        public boolean isValid(DemoData value, ConstraintValidatorContext context) {
            context.disableDefaultConstraintViolation();
            context.buildConstraintViolationWithTemplate("测试对象校验").addConstraintViolation();
            return false;
        }
    }

}

@DemoDataValid
public class DemoData {
    ... 省略属性
}

ExcelValidator 接口定义校验规则

Bean Validation 注解只能校验单个字段或对象，如果需要对所有的对象进行校验，可以实现框架定义的 ExcelValidator 接口，然后将实现定义为 Spring Bean。

这个接口定义如下。

public interface ExcelValidator<T> {

    ExcelValidErrors validate(ReadRows<T> readRows);
}

ExcelValidErrors 用于接收校验的错误信息，分别使用接口 ExcelValidObjectError 和 ExcelValidFieldError 接口定义行错误信息和单元格错误信息。

public class ExcelValidErrors {
 // 行错误信息或单元格错误信息列表
    private final List<ExcelValidObjectError> errors;
}

public interface ExcelValidObjectError {

    // 获取行号，从 1 开始
    Integer getRow();

    // 获取错误消息
    String getMessage();
}

public interface ExcelValidFieldError extends ExcelValidObjectError {

    // 获取列，从 1 开始
    Integer getColumn();
}

例如，如果需要对所有的 DemoData 校验 integer 字段的值不能重复，可以使用如下的代码。

@Component
public class CustomExcelValidator implements ExcelValidator<DemoData> {
    @Override
    public ExcelValidErrors validate(ReadRows<DemoData> readRows) {
        ExcelValidErrors errors = new ExcelValidErrors();

        Map<Integer, List<ReadRow<DemoData>>> group = readRows.getRows().stream()
                .collect(Collectors.groupingBy(item -> item.getData().getInteger()));

        for (Map.Entry<Integer, List<ReadRow<DemoData>>> entry : group.entrySet()) {
            if (entry.getValue().size() > 1) {
                for (ReadRow<DemoData> readRow : entry.getValue()) {
                    errors.addError(new DefaultExcelObjectError(readRow.getRowIndex() + 1, "参数重复"));
                }
            }
        }
        return errors;
    }
}

校验结果接收

与 Spring MVC 设计类似，这里也提供了两种接收校验结果的方式。

异常捕获接收校验结果

开启校验后，如果校验结果中包含错误，会将错误信息封装到 ExcelValidException，并抛出异常，可以通过全局异常捕获的方式收集错误信息。

@RestControllerAdvice
public class GlobalExceptionControllerAdvice {

    @ExceptionHandler(ExcelValidException.class)
    public String handleException(ExcelValidException e) {
        ExcelValidErrors errors = e.getErrors();
        return JSON.toJSONString(errors);
    }
}

controller 方法参数接收校验结果

如果不想通过异常捕获的方式接收校验的错误信息，还可以将错误信息添加到 @ExcelParam 参数的后面，示例代码如下。

@PostMapping("/list/obj")
public List<DemoData> listObj(@ExcelParam @Validated List<DemoData> list, ExcelValidErrors errors) {
    if (errors.hasErrors()) {
        String messages = errors.getAllErrors().stream().map(ExcelValidObjectError::getMessage).collect(Collectors.joining(" | "));
        throw new RuntimeException("发现异常:" + messages);
    }
    return list;
}