设计一款可扩展和基于windows系统的一键处理表格小工具思路
原创总结/朱季谦
设计一款可扩展和基于windows系统的一键处理表格小工具思路
日常开发当中，业务人员经常会遇到一些重复性整理表格的事情，这时候，就可以通过一些方式进行自动化程序处理，提高工作（摸鱼）效率。
例如，业务人员有这样需要，日常需要手工整理以下原始xlsx表格数据，这些数据格式都是固定死，他们需要去除【手机号】这一列，然后在第一行增加一个表头标题【审计结果表】，同时需要将【日期】格式统一整理成yyyy-mm-dd格式的，最后需要在日期列前面增加一列【是否合格】，统一设置值为1。
整理后的表格如下：
注意，真实需求会比以上需求更加复杂，这里只是以一个比较简单的需求展开演示，来设计一个可一键傻瓜式自动化整理日常表格的工具。
工具的开发环境如下：
Java，Bat，需要依赖处理表格的poi的maven依赖。
一、创建一个maven工程，pom.xml依赖如下
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<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>org.example</groupId>
<artifactId>auto-put-file</artifactId>
<version>1.0-SNAPSHOT</version>
<properties>
<maven-clean-plugin.version>3.1.0</maven-clean-plugin.version>
<maven-compiler-plugin.version>3.8.1</maven-compiler-plugin.version>
<maven-dependency-plugin.version>3.1.2</maven-dependency-plugin.version>
<maven-deploy-plugin.version>2.8.2</maven-deploy-plugin.version>
<maven-install-plugin.version>2.5.2</maven-install-plugin.version>
<maven-jar-plugin.version>3.1.2</maven-jar-plugin.version>
</properties>
<dependencies>
<dependency>
<groupId>org.projectlombok</groupId>
<artifactId>lombok</artifactId>
<version>1.18.2</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.apache.commons</groupId>
<artifactId>commons-lang3</artifactId>
<version>3.2.1</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.apache.poi</groupId>
<artifactId>poi</artifactId>
<version>4.1.2</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.apache.poi</groupId>
<artifactId>poi-ooxml-schemas</artifactId>
<version>4.1.2</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.apache.poi</groupId>
<artifactId>poi-scratchpad</artifactId>
<version>4.1.2</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.apache.poi</groupId>
<artifactId>poi-ooxml</artifactId>
<version>4.1.2</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>fr.opensagres.xdocreport</groupId>
<artifactId>xdocreport</artifactId>
<version>2.0.2</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.apache.poi</groupId>
<artifactId>ooxml-schemas</artifactId>
<version>1.4</version>
</dependency>
</dependencies>
<build>
<plugins>
<plugin>
<artifactId>maven-clean-plugin</artifactId>
<version>${maven-clean-plugin.version}</version>
</plugin>
<plugin>
<artifactId>maven-deploy-plugin</artifactId>
<version>${maven-deploy-plugin.version}</version>
</plugin>
<plugin>
<artifactId>maven-install-plugin</artifactId>
<version>${maven-install-plugin.version}</version>
</plugin>
<plugin>
<artifactId>maven-jar-plugin</artifactId>
<version>${maven-jar-plugin.version}</version>
</plugin>
<plugin>
<groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
<artifactId>maven-compiler-plugin</artifactId>
<version>${maven-compiler-plugin.version}</version>
<configuration>
<encoding>UTF-8</encoding>
<source>1.8</source>
<target>1.8</target>
</configuration>
</plugin>
<plugin>
<groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
<artifactId>maven-assembly-plugin</artifactId>
<version>3.1.1</version>
<configuration>
<archive>
<manifest>
<mainClass>com.put.AutoExcel</mainClass>
</manifest>
</archive>
<descriptorRefs>
<descriptorRef>jar-with-dependencies</descriptorRef>
</descriptorRefs>
</configuration>
<executions>
<execution>
<id>make-assembly</id>
<phase>package</phase>
<goals>
<goal>single</goal>
</goals>
</execution>
</executions>
</plugin>
</plugins>
</build>
</project>
注意下， com.put.AutoExcel这一行需要填写你的main对应路径，如果路径不对的话，打成jar后，是无法通过java -jar xxx.jar运行的。
我在项目里依赖的4.1.2版本的org.apache.poi依赖包，最开始使用的是4.1.0版本的，但发现里面有一个很大的bug，就是使用XSSFSheet中处理指定行数据下移的方法sheet.shiftRows(0,sheet.getLastRowNum(),1,true,false)时，会发现指定下移位置之后的数据，都被删除完了，导致下移后的表格都成了一片空白。后来，我改成了4.1.2版本，才没有这个问题，但是，注意了，4.1.2版本依旧存在一个bug，那便是将第二列数据通过sheet.shiftColumns(1,sheet.getRow(0).getLastCellNum(),-1)左移覆盖掉第一列时，会出现以下异常：
Exception in thread "Thread-0" java.lang.IndexOutOfBoundsException
at org.apache.xmlbeans.impl.store.Xobj.removeElement(Xobj.java:2206)
at org.apache.xmlbeans.impl.store.Xobj.remove_element(Xobj.java:2236)
at org.openxmlformats.schemas.spreadsheetml.x2006.main.impl.CTRowImpl.removeC(Unknown Source)
at org.apache.poi.xssf.usermodel.XSSFRow.fixupCTCells(XSSFRow.java:612)
at org.apache.poi.xssf.usermodel.XSSFRow.onDocumentWrite(XSSFRow.java:582)
at org.apache.poi.xssf.usermodel.XSSFSheet.write(XSSFSheet.java:3640)
at org.apache.poi.xssf.usermodel.XSSFSheet.commit(XSSFSheet.java:3585)
at org.apache.poi.ooxml.POIXMLDocumentPart.onSave(POIXMLDocumentPart.java:490)
at org.apache.poi.ooxml.POIXMLDocumentPart.onSave(POIXMLDocumentPart.java:495)
at org.apache.poi.ooxml.POIXMLDocument.write(POIXMLDocument.java:236)
at com.put.service.impl.ConToImageServiceImpl.export(ConToImageServiceImpl.java:64)
at com.put.AutoExcel.lambda$main$0(AutoExcel.java:26)
at java.lang.Thread.run(Thread.java:745)
查看一些资料得知，即使到了5.x版本，该bug一直没有完全修复，只能通过先删除第一列后，再将第二列之后的数据往左移一列的方式，曲线解决这个反向移动问题。
二、基于Java SPI设计一套可便于后期扩展的接口实现
我在工程里使用到了Java SPI的服务发现机制，便于后期如果有需要进行工具处理新功能扩展，只需要增加一个实现类，放到com.put.service.DisposeService文件目录里，这样，后期就不需要改动原有工具的代码了。
1、先创建一个接口DisposeService：
package com.put.service;
/**
* TODO
*
* @author zhujiqian
* @date 2023/3/16 09:38
**/
public interface DisposeService {
public void export(String sourceFile, String sourceFileName);
}
这里的sourceFile是包括文件后缀的字符串名，例如：“测试表格文件.xlsx”，用来读取文件内容。
sourceFileName是没有的文件后缀的字符串名，例如：“测试表格文件”，用来创建用于存放已经整理的文件的目录。
2、创建一个实现类DisposeServiceImpl：
package com.put.service.impl;
import com.put.service.DisposeService;
import org.apache.poi.ss.usermodel.Cell;
import org.apache.poi.ss.usermodel.CellType;
import org.apache.poi.ss.usermodel.Row;
import org.apache.poi.xssf.usermodel.XSSFCell;
import org.apache.poi.xssf.usermodel.XSSFRow;
import org.apache.poi.xssf.usermodel.XSSFSheet;
import org.apache.poi.xssf.usermodel.XSSFWorkbook;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import static com.put.utils.DateUtil.timeFormat;
/**
* TODO
*
* @author zhujiqian
* @date 2023/3/16 16:40
**/
public class DisposeServiceImpl implements DisposeService {
@Override
public void export(String sourceFile,String sourceFileName) {
System.out.println("开始整理"+sourceFileName+"文件");
try {
FileInputStream file = new FileInputStream(sourceFile);
XSSFWorkbook workbook = new XSSFWorkbook(file);
//处理第一个sheet,若需要处理多个sheet，可以自行扩展
XSSFSheet sheet = workbook.getSheetAt(0);
//移除表格第一列
removeCell(sheet,0);
//移除表格第一列后，接着将原先第二列的数据往左边移动，即变成了第一列
sheet.shiftColumns(1,sheet.getRow(0).getLastCellNum(),-1);
//表格最后一列往右移动一格
sheet.shiftColumns(sheet.getRow(0).getLastCellNum()-1,sheet.getRow(0).getLastCellNum(),1);
//在倒数第二列地方新增一个表头标题
sheet.getRow(0).createCell(sheet.getRow(0).getLastCellNum() - 2).setCellValue("是否合格");
for(int i = 1; i<= sheet.getLastRowNum(); i++){
if(sheet.getRow(i) == null){
continue;
}
//单元格为空，则继续同一列的下一个单元格
if(sheet.getRow(i).getCell(sheet.getRow(i).getLastCellNum()-1) == null ){
continue;
}
//调整最右边的申请时间数据
int cellNum = sheet.getRow(i).getLastCellNum();
XSSFCell cell = sheet.getRow(i).getCell(cellNum- 1);
cell.setCellType(CellType.STRING);
cell.setCellValue(timeFormat(cell.toString()));
//对倒数第二列标题为【是否合格】的列从第二行开始赋值为1
sheet.getRow(i).createCell(cellNum - 2).setCellValue(1);
}
//数据下移一行，空出第一行，设置新表头标题
sheet.shiftRows(0,sheet.getLastRowNum(),1,true,false);
XSSFRow rows = sheet.createRow(0);
rows.createCell(0).setCellValue("审计结果表");
FileOutputStream outFile =new FileOutputStream(System.getProperty("user.dir")+"//整理结果//"+sourceFileName+"//"+"处理完的表格.xlsx");
//写入到新文件里
workbook.write(outFile);
file.close();
outFile.flush();
outFile.close();
System.out.println("整理完成");
} catch (FileNotFoundException e) {
throw new RuntimeException(e);
} catch (IOException e) {
throw new RuntimeException(e);
}
}
public static void removeCell(XSSFSheet sheet, int index){
for (Row row : sheet) {
Cell cell = row.getCell(index);
if (cell != null) {
row.removeCell(cell);
}
}
}
}
这个方法主要分成以下几个步骤：
1、读取源文件内容，创建一个可读取表格的XSSFWorkbook对象，并通过workbook.getSheetAt(0)获取第一个sheet表格；
FileInputStream file = new FileInputStream(sourceFile);
XSSFWorkbook workbook = new XSSFWorkbook(file);
//处理第一个sheet,若需要处理多个sheet，可以自行扩展
XSSFSheet sheet = workbook.getSheetAt(0);
2、删除第一列数据，然后将第二列开始到最后一列的数据往左移动一列，即原本的第二列变成第一列，第三列变成第二列，依次移动；
//移除表格第一列
removeCell(sheet,0);
//移除表格第一列后，接着将原先第二列的数据往左边移动，即变成了第一列
sheet.shiftColumns(1,sheet.getRow(0).getLastCellNum(),-1);
removeCell(sheet,0)代码如下：
public static void removeCell(XSSFSheet sheet, int index){
for (Row row : sheet) {
Cell cell = row.getCell(index);
if (cell != null) {
row.removeCell(cell);
}
}
}
注意一点，前面有提到，直接使用sheet.shiftColumns(1,sheet.getRow(0).getLastCellNum(),-1)对第二列数据往左移动会报错，故而需要先删除第一列，再作迁移。
3、表格最后一列往右移动一格，然后在倒数第二列新增一个表头标题【是否合格】；
//表格最后一列往右移动一格
sheet.shiftColumns(sheet.getRow(0).getLastCellNum()-1,sheet.getRow(0).getLastCellNum(),1);
//在倒数第二列地方新增一个表头标题
sheet.getRow(0).createCell(sheet.getRow(0).getLastCellNum() - 2).setCellValue("是否合格");
4、调整最右边的申请时间数据，统一改成“yyyy-mm-dd”格式，同时对倒数第二列标题为【是否合格】的列从第二行开始赋值为1；
for(int i = 1; i<= sheet.getLastRowNum(); i++){
if(sheet.getRow(i) == null){
continue;
}
//单元格为空，则继续同一列的下一个单元格
if(sheet.getRow(i).getCell(sheet.getRow(i).getLastCellNum()-1) == null ){
continue;
}
//调整最右边的申请时间数据
int cellNum = sheet.getRow(i).getLastCellNum();
XSSFCell cell = sheet.getRow(i).getCell(cellNum- 1);
cell.setCellType(CellType.STRING);
cell.setCellValue(timeFormat(cell.toString()));
//对倒数第二列标题为【是否合格】的列从第二行开始赋值为1
sheet.getRow(i).createCell(cellNum - 2).setCellValue(1);
}
5、所有数据下移一行，空出第一行设置新表头标题；
//数据下移一行，空出第一行，设置新表头标题
sheet.shiftRows(0,sheet.getLastRowNum(),1,true,false);
XSSFRow rows = sheet.createRow(0);
rows.createCell(0).setCellValue("审计结果表");
7、写入到指定目录的新文件，关闭读取；
FileOutputStream outFile =new FileOutputStream(System.getProperty("user.dir")+"//整理结果//"+sourceFileName+"//"+"处理完的表格.xlsx");
//写入到新文件里
workbook.write(outFile);
file.close();
outFile.flush();
outFile.close();
System.out.println("整理完成");
其中，处理时间的方法代码如下，可支持对yyyy/mm/dd hh:mm:ss、yyyy/m/d h:mm:ss、yyyy/m/dd h:mm:ss、yyyymmdd、yyyy/mm/dd、yyyy/m/d、yyyy/m/dd、excel格式这些格式统一处理成“yyyy-mm-dd”：
public static String timeFormat(String date) {
if ("".equals(date) || date == null) return "时间为空";
if (date.length() < 5) return "时间格式错误";
if (date.charAt(4) == '-') return date;
String dateFormat = "";
switch (date.length()){
case 19:
case 10:
dateFormat = date.substring(0, 4) + "-" + date.substring(5, 7) + "-" + date.substring(8, 10);
break;
case 9:
if (date.charAt(4) != '/' )break;
case 17:
dateFormat = date.substring(0, 4) + "-" + date.charAt(5) + "-" + date.substring(7, 9);
break;
case 8:
if (date.charAt(4) != '/' ){
dateFormat = date.substring(0, 4) + "-" + date.substring(4, 6) + "-" + date.substring(6);
break;
}
case 16:
dateFormat = date.substring(0, 4) + "-" + date.charAt(5) + "-" + date.charAt(7);
break;
case 5:
return numberToDate(date);
default:
return "时间格式错误";
}
return dateFormat;
}
public static String numberToDate(String number){
Calendar calendar = new GregorianCalendar(1900,0,-1);
Date date = DateUtils.addDays(calendar.getTime(),Integer.parseInt(number));
//对日期格式化操作
return new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd").format(date);
}
因为是使用到Java SPI机制，故而需要在resource目录下创建一个META_INF.services目录，目录下创建一个与接口路径同名的文件：com.put.service.DisposeService。该文件里存放需要调用的DisposeService接口的实现类，然后就可以自动实现接口实现类的自动调用处理了。同理，后期若不需要调用某个实现类的方法了，只需要将该文件里的指定实现类路径去掉即可。
com.put.service.impl.DisposeServiceImpl
三、最后，新增一个main启动
public class AutoExcel {
public static void main(String[] argv) {
start();
}
public static void start(){
//获取Java项目所在目录
File file = new File(System.getProperty("user.dir"));
for (File f : file.listFiles()){
if (!f.isDirectory() && f.getName().contains(".xlsx")){
String sourceFile = f.getName();
String sourceFileName = sourceFile.substring(0,sourceFile.lastIndexOf("."));
if (StringUtils.isAnyBlank(sourceFile,sourceFileName))return;
//创建文件目录
createDirectory(sourceFileName);
//基于SPI机制自动调用实现类来实现文件处理
execute(sourceFile,sourceFileName);
}
}
}
public static void createDirectory(String sourceName){
File file = new File(System.getProperty("user.dir") + "//整理结果//" + sourceName);
if (!file.exists()){
file.mkdirs();
}
}
public static void execute(String sourceFile, String sourceName){
ServiceLoader<DisposeService> serviceLoader = ServiceLoader.load(DisposeService.class);
Iterator<DisposeService> serviceIterator = serviceLoader.iterator();
while (serviceIterator.hasNext()){
DisposeService service = serviceIterator.next();
if (service == null)return;
new Thread(()->{
service.export(sourceFile,sourceName);
}).start();
}
}
}
基于以上代码来梳理说明一下流程：
1、获取Java项目所在的文件路径，然后获取该路径的.xlsx表格文件名，若是存在多个.xlsx表格文件，可以同时批量处理。
File file = new File(System.getProperty("user.dir"));
for (File f : file.listFiles()){
if (!f.isDirectory() && f.getName().contains(".xlsx")){
String sourceFile = f.getName();
String sourceFileName = sourceFile.substring(0,sourceFile.lastIndexOf("."));
if (StringUtils.isAnyBlank(sourceFile,sourceFileName))return;
......
}
}
2、创建处理好的表格统一存放目录，路径名为，当前目录//整理结果//文件名同名文件夹//
public static void createDirectory(String sourceName){
File file = new File(System.getProperty("user.dir") + "//整理结果//" + sourceName);
if (!file.exists()){
file.mkdirs();
}
}
例如，处理的文件名为“测试表格文件.xlsx”，那么创建的目录结构效果如下：
3、基于Java SPI机制，读取获取接口对应的com.put.service.DisposeService文件内容，然后反射得到文件里指定的实现类，循环执行各个实现类的方法：
public static void execute(String sourceFile, String sourceName){
ServiceLoader<DisposeService> serviceLoader = ServiceLoader.load(DisposeService.class);
Iterator<DisposeService> serviceIterator = serviceLoader.iterator();
while (serviceIterator.hasNext()){
DisposeService service = serviceIterator.next();
if (service == null)return;
new Thread(()->{
service.export(sourceFile,sourceName);
}).start();
}
}
该方法里我用了多线程并发处理，因为各个文件的处理无任何依赖，若是大批量处理时，串行执行实在太慢，但多线程处理同时也会存在一个问题是，若大批量表格文件中每个文件数据量都很大的话，电脑内存太小的话，可能会出现内存溢出问题。
三、maven项目打成一个jar，然后编写一个可在windows运行的bat脚本。
拷贝最后一个auto-put-file-1.0-SNAPSHOT-jar-with-dependencies.jar到随意一个目录里，然后编写一个名字为start.bat脚本：
@echo off
java -jar auto-put-file-1.0-SNAPSHOT-jar-with-dependencies.jar
将start.bat和auto-put-file-1.0-SNAPSHOT-jar-with-dependencies.jar放同一个目录里，然后将需要处理的Excel文件放到该目录下，点击start.bat即可运行。
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