【poi导出excel模板——通过建造者模式+策略模式+函数式接口实现】

poi导出excel示例

首先我们现看一下poi如何导出excel，这里举个例子：目前想要导出一个Map信息，sex作为一个sheet页，Person信息包含姓名、年龄、籍贯等，在Person下还有一个List属性，里面包含名称、时长等，这里需要通过http的response导出文件

代码如下：

import org.apache.poi.ss.usermodel.*;
import org.apache.poi.xssf.usermodel.XSSFWorkbook;
import org.apache.poi.hssf.usermodel.HSSFWorkbook;

import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import java.io.IOException;
import java.util.List;
import java.util.Map;

public class ExcelExportExample {
    public static void exportToResponse(Map<String, List<Person>> data, HttpServletResponse response) {
        try {
            response.setContentType("application/vnd.openxmlformats-officedocument.spreadsheetml.sheet"); // 对于.xlsx格式
            // 或者使用 response.setContentType("application/vnd.ms-excel"); 对于.xls格式
            response.setHeader("Content-Disposition", "attachment; filename=output.xlsx"); // 文件名可以根据需要修改

            try (Workbook workbook = new XSSFWorkbook()) { // 或者使用 HSSFWorkbook for .xls 格式
                for (Map.Entry<String, List<Person>> entry : data.entrySet()) {
                    String sheetName = entry.getKey();
                    List<Person> personList = entry.getValue();

                    Sheet sheet = workbook.createSheet(sheetName);

                    // 创建表头行
                    Row headerRow = sheet.createRow(0);
                    headerRow.createCell(0).setCellValue("Name");
                    headerRow.createCell(1).setCellValue("Age");
                    headerRow.createCell(2).setCellValue("Hometown");
                    headerRow.createCell(3).setCellValue("Hobby Name");
                    headerRow.createCell(4).setCellValue("Hobby Duration");

                    int rowNum = 1;
                    for (Person person : personList) {
                        Row row = sheet.createRow(rowNum++);

                        // 填充 Person 基本信息
                        Cell nameCell = row.createCell(0);
                        nameCell.setCellValue(person.getName());

                        Cell ageCell = row.createCell(1);
                        ageCell.setCellValue(person.getAge());

                        Cell hometownCell = row.createCell(2);
                        hometownCell.setCellValue(person.getHometown());

                        // 填充 Hobby 列表
                        int hobbyColNum = 3;
                        List<Hobby> hobbies = person.getHobbies();
                        for (Hobby hobby : hobbies) {
                            Cell hobbyNameCell = row.createCell(hobbyColNum++);
                            hobbyNameCell.setCellValue(hobby.getName());

                            Cell hobbyDurationCell = row.createCell(hobbyColNum++);
                            hobbyDurationCell.setCellValue(hobby.getDuration());
                        }
                    }
                }
				try (OutputStream out = response.getOutputStream()) {
		            workbook.write(out);
		        } catch (IOException e) {
		            e.printStackTrace();
		        }
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        // 创建一个示例的 Map，每个 key 对应一个工作表(sheet)
        // 实际数据应根据业务需求和数据源进行设置
        // 示例中只包含了一个性别和一个 Person，你需要填充实际数据
        Map<String, List<Person>> data = createSampleData();

        // 获取 HttpServletResponse 对象并将数据导出到响应
        HttpServletResponse response = getHttpServletResponse(); // 你需要自行实现获取 HttpServletResponse 对象的方式
        exportToResponse(data, response);
    }

优化思路

代码中，可以看到创建工作簿、设置表头行、设置数据等操作都集中在一起，耦合性较高。如果后面再增加设置样式、设置不同类型单元格的样式，会全部集中到对workbook的操作上，而workbook又在开始时就创建了。
如果将workbook的创建于数据填充进行解耦。并且将创建工作簿、设置表头行、设置数据等操作作为一个公有方法抽取出来，可以供其他导出excel的业务进行使用。形成一个导出excel的公有类。
可以使用建造者模式+策略模式进行设计

代码实现

这里代码通过贴图方式介绍

首先介绍一下包，这里的样式形成一个策略接口，并且有一个默认实现，在strategy包下。然后是templete包，这里是存放具体业务的模板（比如有表头文字、属性映射等等），包含具体样式实现。
然后是一个建造器，用来构建workbook，这也是主要代码。所有代码放到了一个xssf包下，这里用到了excel2007的.xlsx格式的，其实也可以增加excel97的.xls格式。

建造器代码如下：

1. 首先是workbook，因为在构造方法是需要传入这个workbook，并且是不可变对象，所以设置为final。
2. 然后是将单元格样式设置为默认样式
3. 下面就是对不同操作的方法抽取，分别有：创建sheet，设置样式，设置表头、设置数据等，当然，也可以扩展，比如设置列宽，行高这些内容。
4. 在创建sheet中，使用到了setActiveSheet方法，这个让sheet创建后置为活动，以后就对这个shee进行操作，适合多sheet的表格文件。同时，在后面的操作中也能获取到当前操作的sheet。
   
5. 设置data这里，因为不同业务的数据格式、操作是不同的，因此没有通过参数方式直接传入数据，而是提供了函数式接口，让其在调用时能对当前这个sheet进行操作，从而设置数据。同时也可以设置样式。

样式策略接口代码如下：
这里只提供了列头样式和内容样式两个接口，其实可以进行扩展，比如指定sheet样式、行高、列宽等，可以将这些功能都抽取出来，用了修饰最终的workbook。

默认的样式策略实现如下：这里较为简单，就不做过多赘述。

具体使用

使用就比较简单了，只需要创建出建造器，我这里是有不同的sheet，传入了不同的值。然后填充列头，数据即可。

最后通过网络流导出，使用try-resource释放流。

补充

建造者模式

建造者模式是一种创建型设计模式，它用于构建复杂对象，将对象的构建步骤解耦并提供更好的控制和可读性。这种模式通常适用于需要创建具有多个可选参数或配置选项的对象，以确保对象构建过程灵活且易于理解。
举例就是springboot的启动的创建，典型的示例是 SpringApplicationBuilder 类，它用于创建 Spring Boot 应用程序的构建器

public class MySpringBootApp {
    public static void main(String[] args) {
        new SpringApplicationBuilder()
                .sources(MySpringBootApp.class)
                .bannerMode(Banner.Mode.CONSOLE)
                .run(args);
    }
}

这样的创建型设计模式通常和行为型设计模式进行结合使用。

策略模式

策略模式是一种行为设计模式，它允许在运行时选择算法或行为的不同实现。这种模式定义了一组算法，将它们封装成独立的策略对象，并使它们可以互相替换。策略模式有助于使算法的选择独立于使用它们的客户端。
举个例子
Spring Boot 源码中广泛使用了策略模式，尤其在处理各种配置和扩展点时。一个典型的例子是 Spring Boot 的属性处理，其中使用了多种策略来解析配置属性。

Spring Boot 中的属性解析机制是通过 org.springframework.boot.context.properties.ConfigurationProperties 注解来实现的，它支持不同的属性源（如 application.properties、application.yml、环境变量等）和不同的解析策略。

@ConfigurationProperties("myapp")
public class MyProperties {
    private String property1;
    private int property2;

    // 省略 getter 和 setter

    // 配置属性解析策略
    @ConfigurationPropertiesBinding
    public static class MyPropertiesConverter implements Converter<String, MyProperties> {
        @Override
        public MyProperties convert(String source) {
            // 解析配置属性并返回 MyProperties 对象
            // 这里可以根据不同的解析策略来处理属性的转换
        }
    }
}

在上述示例中，我们使用了 @ConfigurationProperties 注解来声明要处理的属性前缀（myapp），并定义了一个内部的属性解析策略类 MyPropertiesConverter，它实现了 Converter 接口。

Spring Boot 的属性绑定机制将根据不同的属性源（例如 application.properties 文件或环境变量）自动选择相应的属性解析策略（例如 MyPropertiesConverter），并将属性值解析为 MyProperties 对象。