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第1部分：引言

1.1 Apache POI简介

Apache POI是一个开源的Java库，用于处理Microsoft Office文档。自2001年首次发布以来，它已经成为Java社区中处理Office文档事实上的标准。Apache POI支持HSSF（用于旧版本的Excel格式，即.xls）和XSSF（用于Excel 2007及以后版本，即.xlsx）两种Excel格式，以及其他Office文档格式。

1.2 为什么选择Apache POI进行Excel操作

• 跨平台性：作为Java库，Apache POI可以在任何支持Java的平台上运行，无需依赖特定的操作系统。
• 开源和免费：Apache POI是一个开源项目，允许开发者免费使用和修改。
• 功能丰富：支持创建、编辑、格式化、图表绘制等多种Excel操作。
• 社区支持：拥有活跃的开发者社区，提供持续的更新和技术支持。
• 与Java集成度高：无缝集成到Java应用程序中，易于学习和使用。

第2部分：Apache POI概览

2.1 Apache POI的历史和发展

Apache POI最初由Andrew C. Oliver于2001年开发，目的是提供一个能够读写Microsoft Office文件格式的Java库。随着时间的推移，Apache POI不断发展壮大，现在已经成为Apache软件基金会的一个顶级项目。它支持包括Excel、Word、PowerPoint在内的多种Office文档格式。

2.2 支持的文件格式

Apache POI支持多种Excel文件格式，主要包括：

• HSSF (Horrible SpreadSheet Format)：用于读写旧版的Excel格式（.xls）。
• XSSF (Excel Spreadsheet XML Format)：用于读写较新的Excel格式（.xlsx），基于Office Open XML标准。
• SXSSF：用于读写大型Excel文件，支持在内存使用较低的情况下进行操作。

2.3 与其他库的比较

与其他Excel操作库相比，Apache POI具有以下优势：

• 全面性：支持几乎所有Excel功能，包括宏、图表、数据透视表等。
• 成熟度：经过多年的发展，Apache POI已经非常稳定和成熟。
• 社区活跃：拥有一个活跃的开发者社区，不断有新的功能和改进被加入。

2.4 核心组件

Apache POI由以下几个核心组件构成：

• POI-OLE：用于处理OLE2文件格式，如早期的Excel文件。
• POI-HSSF：专门用于处理HSSF格式的Excel文件。
• POI-SXSSF：用于处理SXSSF格式的Excel文件。
• POI-XSSF：用于处理XSSF格式的Excel文件。
• POI-HWPF：用于处理Word文档。
• POI-HSLF：用于处理PowerPoint演示文稿。

2.5 示例：创建一个简单的Excel文件

下面是一个使用Apache POI创建一个简单Excel文件的示例：

import org.apache.poi.ss.usermodel.Workbook;
import org.apache.poi.ss.usermodel.Sheet;
import org.apache.poi.ss.usermodel.Row;
import org.apache.poi.ss.usermodel.Cell;
import org.apache.poi.ss.usermodel.CellStyle;
import org.apache.poi.ss.usermodel.IndexedColors;
import org.apache.poi.xssf.usermodel.XSSFWorkbook;import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;public class SimpleExcelExample {public static void main(String[] args) throws IOException {try (Workbook workbook = new XSSFWorkbook()) {Sheet sheet = workbook.createSheet("Simple Sheet");Row row = sheet.createRow(0);Cell cell = row.createCell(0);cell.setCellValue("Hello, Apache POI!");CellStyle style = workbook.createCellStyle();style.setFillForegroundColor(IndexedColors.YELLOW.index);style.setFillPattern(CellStyle.SOLID_FOREGROUND);cell.setCellStyle(style);try (FileOutputStream outputStream = new FileOutputStream("simple.xlsx")) {workbook.write(outputStream);}}}
}

2.6 示例：读取Excel文件

以下示例展示了如何使用Apache POI读取Excel文件中的数据：

import org.apache.poi.ss.usermodel.Workbook;
import org.apache.poi.ss.usermodel.Sheet;
import org.apache.poi.ss.usermodel.Row;
import org.apache.poi.ss.usermodel.Cell;
import org.apache.poi.xssf.usermodel.XSSFWorkbook;import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;public class ReadExcelExample {public static void main(String[] args) throws IOException {try (Workbook workbook = new XSSFWorkbook(new FileInputStream("simple.xlsx"))) {Sheet sheet = workbook.getSheetAt(0);for (Row row : sheet) {for (Cell cell : row) {switch (cell.getCellType()) {case STRING:System.out.println(cell.getStringCellValue());break;case NUMERIC:System.out.println(cell.getNumericCellValue());break;// 可以根据需要添加其他类型的处理}}}}}
}

第3部分：环境搭建

3.1 安装Java开发环境

在使用Apache POI之前，确保你的计算机上安装了Java开发环境（JDK）。可以从Oracle官网下载最新版本的JDK。安装完成后，配置环境变量，使得java和javac命令可以在命令行中直接使用。

3.2 添加Apache POI依赖到项目

Apache POI可以通过多种方式添加到你的项目中。以下是几种常见的方法：

3.2.1 使用Maven

如果你的项目使用Maven进行依赖管理，可以在pom.xml文件中添加以下依赖：

<!-- https://mvnrepository.com/artifact/org.apache.poi/poi -->
<dependency><groupId>org.apache.poi</groupId><artifactId>poi</artifactId><version>5.2.2</version>
</dependency><!-- https://mvnrepository.com/artifact/org.apache.poi/poi-ooxml -->
<dependency><groupId>org.apache.poi</groupId><artifactId>poi-ooxml</artifactId><version>5.2.2</version>
</dependency>

3.2.2 使用Gradle

对于使用Gradle的项目，在build.gradle文件中添加以下依赖：

dependencies {implementation 'org.apache.poi:poi:5.2.2'implementation 'org.apache.poi:poi-ooxml:5.2.2'
}

3.2.3 手动下载和配置

如果不想使用依赖管理工具，可以从Apache POI官网下载所需的JAR文件，并将其添加到项目的类路径中。

3.3 配置开发工具（IDE）以支持Apache POI

大多数现代IDE（如IntelliJ IDEA、Eclipse等）都支持Maven和Gradle，可以自动识别并下载依赖。确保你的IDE配置正确，可以识别并索引Apache POI库。

3.4 示例：使用Maven创建一个简单的项目

以下是一个使用Maven创建的简单项目的目录结构和pom.xml配置示例：

simple-poi-project
|-- pom.xml
`-- src`-- main|-- java`-- com.example`-- SimpleExcelExample.java

pom.xml:

<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd"><modelVersion>4.0.0</modelVersion><groupId>com.example</groupId><artifactId>simple-poi-project</artifactId><version>1.0-SNAPSHOT</version><dependencies><!-- Apache POI dependencies --><dependency><groupId>org.apache.poi</groupId><artifactId>poi</artifactId><version>5.2.2</version></dependency><dependency><groupId>org.apache.poi</groupId><artifactId>poi-ooxml</artifactId><version>5.2.2</version></dependency></dependencies>
</project>

3.5 示例：创建和配置Eclipse项目

如果你使用Eclipse作为开发工具，可以按照以下步骤创建和配置项目：

1. 打开Eclipse，选择File > New > Java Project。
2. 输入项目名称，例如SimplePoiProject，然后点击Finish。
3. 右键点击项目，选择Configure > Convert to Maven Project。
4. 在弹出的窗口中，添加Apache POI依赖，然后点击Finish。

3.6 示例：使用IntelliJ IDEA创建项目

如果你使用IntelliJ IDEA，可以按照以下步骤创建和配置项目：

1. 打开IntelliJ IDEA，选择File > New > Project。
2. 选择Maven，然后点击Next。
3. 输入项目名称和位置，点击Next。
4. 在Artifact Coordinates页面，添加Apache POI依赖，然后点击Finish。

第4部分：基础操作

4.1 创建一个新的Excel文件

使用Apache POI创建一个新的Excel文件涉及到几个关键步骤：初始化工作簿（Workbook），创建工作表（Sheet），以及添加行（Row）和单元格（Cell）。以下是一个创建新Excel文件并写入一些基础数据的示例：

import org.apache.poi.ss.usermodel.*;
import org.apache.poi.xssf.usermodel.XSSFWorkbook;import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;public class CreateNewExcel {public static void main(String[] args) throws IOException {Workbook workbook = new XSSFWorkbook(); // 创建新的工作簿Sheet sheet = workbook.createSheet("First Sheet"); // 创建新的工作表// 在第一行第一列创建单元格并写入数据Row row = sheet.createRow(0);Cell cell = row.createCell(0);cell.setCellValue("Apache POI");// 设置单元格样式CellStyle style = workbook.createCellStyle();style.setAlignment(HorizontalAlignment.CENTER);cell.setCellStyle(style);try (FileOutputStream outputStream = new FileOutputStream("newExcel.xlsx")) {workbook.write(outputStream); // 写入文件}workbook.close(); // 关闭工作簿}
}

4.2 读取现有的Excel文件

读取Excel文件需要使用Apache POI的读取功能。以下示例展示了如何打开一个现有的Excel文件并读取其内容：

import org.apache.poi.ss.usermodel.*;
import org.apache.poi.xssf.usermodel.XSSFWorkbook;import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;public class ReadExistingExcel {public static void main(String[] args) throws IOException {try (Workbook workbook = new XSSFWorkbook(new FileInputStream("existingExcel.xlsx"))) {Sheet sheet = workbook.getSheetAt(0); // 获取第一个工作表for (Row row : sheet) {for (Cell cell : row) {switch (cell.getCellType()) {case STRING:System.out.println(cell.getStringCellValue());break;case NUMERIC:System.out.println(cell.getNumericCellValue());break;// 可以添加更多case来处理不同类型的单元格}}}}}
}

4.3 工作簿（Workbook）和工作表（Sheet）的概念

• 工作簿（Workbook）：代表整个Excel文件，可以包含多个工作表。
• 工作表（Sheet）：是工作簿中的一个单独的表格，可以包含行和列。

4.4 添加多个工作表

以下示例展示了如何在同一个工作簿中添加多个工作表：

import org.apache.poi.ss.usermodel.Workbook;
import org.apache.poi.ss.usermodel.Sheet;public class AddMultipleSheets {public static void main(String[] args) {Workbook workbook = new XSSFWorkbook();Sheet sheet1 = workbook.createSheet("Sheet 1");Sheet sheet2 = workbook.createSheet("Sheet 2");// 在每个工作表中添加一些数据sheet1.createRow(0).createCell(0).setCellValue("Data in Sheet 1");sheet2.createRow(0).createCell(0).setCellValue("Data in Sheet 2");// 保存工作簿到文件try {workbook.write(new FileOutputStream("multipleSheets.xlsx"));} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}workbook.close();}
}

4.5 设置单元格样式

Apache POI允许你设置单元格的样式，包括字体、颜色、边框等。以下示例展示了如何设置单元格的背景颜色和字体样式：

import org.apache.poi.ss.usermodel.*;
import org.apache.poi.xssf.usermodel.XSSFFont;
import org.apache.poi.xssf.usermodel.XSSFWorkbook;
import org.openxmlformats.schemas.drawingml.x2006.main.CTScheme;import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;public class CellStyles {public static void main(String[] args) throws IOException {Workbook workbook = new XSSFWorkbook();Sheet sheet = workbook.createSheet("Styled Sheet");Row row = sheet.createRow(0);Cell cell = row.createCell(0);// 设置单元格样式CellStyle style = workbook.createCellStyle();XSSFFont font = ((XSSFWorkbook) workbook).createFont();font.setFontName("Arial");font.setFontHeightInPoints((short) 14);font.setBold(true);font.setColor(IndexedColors.RED.getIndex());style.setFont(font);cell.setCellValue("Styled Cell");cell.setCellStyle(style);try (FileOutputStream outputStream = new FileOutputStream("styledExcel.xlsx")) {workbook.write(outputStream);}workbook.close();}
}

第5部分：数据读写

5.1 写入数据到单元格

在Excel中写入数据到单元格是基本操作之一。Apache POI提供了多种方法来设置单元格的值，包括字符串、数字、布尔值等。以下是一些写入数据的基本示例：

5.1.1 写入字符串和数字

import org.apache.poi.ss.usermodel.*;
import org.apache.poi.xssf.usermodel.XSSFWorkbook;import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;public class WriteDataToCells {public static void main(String[] args) throws IOException {try (Workbook workbook = new XSSFWorkbook();FileOutputStream outputStream = new FileOutputStream("writeData.xlsx")) {Sheet sheet = workbook.createSheet("Data Sheet");Row row = sheet.createRow(0);// 第一列写入字符串Cell cell1 = row.createCell(0);cell1.setCellValue("Hello, Apache POI!");// 第二列写入数字Cell cell2 = row.createCell(1);cell2.setCellValue(1234.56);workbook.write(outputStream);}}
}

5.1.2 写入布尔值和公式

import org.apache.poi.ss.usermodel.*;public class WriteBooleanAndFormula {public static void main(String[] args) {Workbook workbook = new XSSFWorkbook();Sheet sheet = workbook.createSheet("Boolean and Formula");Row row = sheet.createRow(1);// 写入布尔值Cell cell1 = row.createCell(0);cell1.setCellValue(true);// 写入公式Cell cell2 = row.createCell(1);cell2.setCellFormula("SUM(1, 2, 3, 4)");// 此处省略文件写入和关闭工作簿的代码}
}

5.2 读取单元格数据

读取单元格数据同样重要，Apache POI提供了多种方法来获取不同类型的单元格数据。以下是读取数据的示例：

5.2.1 读取不同类型的单元格数据

import org.apache.poi.ss.usermodel.*;import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;public class ReadDifferentCellTypes {public static void main(String[] args) throws IOException {try (Workbook workbook = new XSSFWorkbook(new FileInputStream("readData.xlsx"))) {Sheet sheet = workbook.getSheetAt(0);Row row = sheet.getRow(0);Cell cell1 = row.getCell(0);System.out.println("String Cell: " + cell1.getStringCellValue());Cell cell2 = row.getCell(1);System.out.println("Numeric Cell: " + cell2.getNumericCellValue());// 此处省略其他单元格类型的读取代码}}
}

5.3 单元格样式和格式化

单元格样式和格式化是提高Excel文件可读性和专业性的重要手段。以下是设置单元格样式和格式化的示例：

5.3.1 设置数字格式和字体样式

import org.apache.poi.ss.usermodel.*;
import org.apache.poi.xssf.usermodel.XSSFFont;
import org.apache.poi.xssf.usermodel.XSSFWorkbook;public class CellStyleAndFormatting {public static void main(String[] args) {Workbook workbook = new XSSFWorkbook();Sheet sheet = workbook.createSheet("Formatted Data");Row row = sheet.createRow(0);Cell cell = row.createCell(0);// 设置数字格式cell.setCellValue(12345.67);cell.setCellStyle(createNumberFormat(workbook, "#,##0.00"));// 设置字体样式CellStyle style = createFontStyle(workbook, "Bold", IndexedColors.BLACK.getIndex());cell.setCellStyle(style);// 此处省略文件写入和关闭工作簿的代码}private static CellStyle createNumberFormat(Workbook workbook, String format) {CellStyle style = workbook.createCellStyle();style.setDataFormat(workbook.createDataFormat().getFormat(format));return style;}private static CellStyle createFontStyle(Workbook workbook, String fontName, short color) {CellStyle style = workbook.createCellStyle();XSSFFont font = ((XSSFWorkbook) workbook).createFont();font.setFontName(fontName);font.setBold(true);font.setColor(color);style.setFont(font);return style;}
}

5.4 合并单元格

合并单元格是Excel中常用的功能，用于在多个单元格中显示一个值。以下是合并单元格的示例：

import org.apache.poi.ss.usermodel.*;public class MergeCells {public static void main(String[] args) {Workbook workbook = new XSSFWorkbook();Sheet sheet = workbook.createSheet("Merged Cells");Row row = sheet.createRow(0);// 创建单元格并合并Cell cell1 = row.createCell(0);cell1.setCellValue("Merged Cell");sheet.addMergedRegion(new CellRangeAddress(0, 0, 0, 2)); // 合并第0行第0到2列// 此处省略文件写入和关闭工作簿的代码}
}

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