easyexcel aspose.cells poi simplexlsx jexcel Java进阶-常用Excel处理库的比较

引言

在当今的商业和技术世界中，Java仍然是处理企业级数据的重要语言之一，尤其是在涉及到大量的数据处理和报告任务时。Excel，作为最广泛使用的数据记录和分析工具，承载了无数企业的财务、销售、市场分析等关键业务数据。因此，掌握如何通过Java有效地操作Excel文件，对于开发者来说是一项非常有价值的技能。通过合适的库来处理Excel不仅可以提高开发效率，还可以增强应用程序的处理能力，使其能够应对大数据量和复杂的数据格式。

随着技术的发展，市面上出现了多种Java库，它们各有千秋地支持着Excel的读写操作。这些库从功能全面的Apache POI，到适合轻量级操作的JExcelAPI，再到专为大数据量设计的EasyExcel，以及提供丰富功能的Aspose.Cells for Java，都为Java开发者提供了多样的选择。选择正确的库对于优化应用性能、简化代码维护和提升用户体验至关重要。

本文将详细介绍这些主要的Java Excel处理库，比较它们的性能、易用性和功能特点，并通过实例说明它们在不同应用场景下的表现。无论您是Java新手还是经验丰富的开发者，本文都旨在帮助您根据具体需求选择合适的工具，以实现高效、可靠的Excel数据处理。

一、Apache POI

1、Apache POI 介绍

Apache POI 是一个极其强大的库，专为处理和生成Microsoft Office文档而设计，特别是Excel文档。它不仅支持旧版的.xls文件，也完美支持现代的.xlsx文件格式。这使得Apache POI成为处理企业级数据的首选库，无论是在数据分析、报表生成还是自动化办公环境中都有广泛的应用。

2、Apache POI 功能支持

读写Excel文件：可以创建新的或处理现有的Excel文件。支持公式计算：自动计算和更新Excel中的公式。格式设置：提供丰富的API来操作单元格的字体、颜色、大小等属性。图表创建：支持在Excel中创建和修改各种类型的图表。数据验证：确保数据输入的正确性，支持数据有效性的设置。

3、Apache POI 使用示例

① 格式设置示例

设置单元格样式，包括字体样式、背景色和边框：

import org.apache.poi.ss.usermodel.*;

import org.apache.poi.xssf.usermodel.XSSFWorkbook;

import java.io.FileOutputStream;

import java.io.IOException;

public class StyleExample {

public static void main(String[] args) {

Workbook workbook = new XSSFWorkbook();

Sheet sheet = workbook.createSheet("Styled Sheet");

Row row = sheet.createRow(1);

Cell cell = row.createCell(1);

cell.setCellValue("Styled Cell");

CellStyle style = workbook.createCellStyle();

style.setFillForegroundColor(IndexedColors.YELLOW.getIndex());

style.setFillPattern(FillPatternType.SOLID_FOREGROUND);

Font font = workbook.createFont();

font.setFontName("Arial");

font.setFontHeightInPoints((short) 16);

font.setBold(true);

style.setFont(font);

cell.setCellStyle(style);

try (FileOutputStream outputStream = new FileOutputStream("StyledExcel.xlsx")) {

workbook.write(outputStream);

} catch (IOException e) {

e.printStackTrace();

}

}

}

② 公式计算示例

在Excel文件中添加公式并计算它们：

import org.apache.poi.xssf.usermodel.XSSFWorkbook;

import org.apache.poi.xssf.usermodel.XSSFSheet;

import org.apache.poi.xssf.usermodel.XSSFRow;

import org.apache.poi.xssf.usermodel.XSSFCell;

import java.io.FileOutputStream;

import java.io.IOException;

public class FormulaExample {

public static void main(String[] args) {

XSSFWorkbook workbook = new XSSFWorkbook();

XSSFSheet sheet = workbook.createSheet("Formula Sheet");

XSSFRow row = sheet.createRow(0);

XSSFCell cellA = row.createCell(0);

cellA.setCellValue(10);

XSSFCell cellB = row.createCell(1);

cellB.setCellValue(20);

XSSFCell cellC = row.createCell(2);

cellC.setCellFormula("A1+B1");

// 计算公式

FormulaEvaluator evaluator = workbook.getCreationHelper().createFormulaEvaluator();

evaluator.evaluateFormulaCell(cellC);

try (FileOutputStream out = new FileOutputStream("FormulaExcel.xlsx")) {

workbook.write(out);

} catch (IOException e) {

e.printStackTrace();

}

}

}

③ 创建图表

创建图表是Apache POI库中一个相对复杂但功能强大的特性，可以用来将数据可视化。下面是一个使用Apache POI在Excel文件中创建图表的示例代码。此例中我们将创建一个简单的柱状图，展示两组数据的对比。

import org.apache.poi.ss.usermodel.*;

import org.apache.poi.ss.util.CellRangeAddress;

import org.apache.poi.xssf.usermodel.XSSFWorkbook;

import org.apache.poi.xssf.usermodel.XSSFSheet;

import org.apache.poi.xssf.usermodel.XSSFChart;

import org.openxmlformats.schemas.drawingml.x2006.chart.*;

import java.io.FileOutputStream;

import java.io.IOException;

public class ChartExample {

public static void main(String[] args) {

XSSFWorkbook workbook = new XSSFWorkbook();

XSSFSheet sheet = workbook.createSheet("Chart Sheet");

// 填充数据用于图表

Row row;

Cell cell;

for (int rowIndex = 0; rowIndex < 5; rowIndex++) {

row = sheet.createRow(rowIndex);

cell = row.createCell(0);

cell.setCellValue("Type " + (rowIndex + 1));

cell = row.createCell(1);

cell.setCellValue((rowIndex + 1) * (Math.random() * 10));

cell = row.createCell(2);

cell.setCellValue((rowIndex + 1) * (Math.random() * 10));

}

Drawing drawing = sheet.createDrawingPatriarch();

ClientAnchor anchor = drawing.createAnchor(0, 0, 0, 0, 3, 0, 13, 20);

XSSFChart chart = (XSSFChart) drawing.createChart(anchor);

chart.setTitleText("Bar Chart Example");

chart.setTitleOverlay(false);

CTChart ctChart = chart.getCTChart();

CTPlotArea ctPlotArea = ctChart.getPlotArea();

CTBarChart ctBarChart = ctPlotArea.addNewBarChart();

ctBarChart.addNewVaryColors().setVal(true);

ctBarChart.addNewBarDir().setVal(STBarDir.COL);

// 创建系列

for (int i = 1; i <= 2; i++) {

CTBarSer ctBarSer = ctBarChart.addNewSer();

CTSerTx ctSerTx = ctBarSer.addNewTx();

ctSerTx.addNewStrRef().setF("Chart Sheet!$" + (char) ('A' + i) + "$1");

CTNumDataSource ctNumDataSource = ctBarSer.addNewVal();

ctNumDataSource.addNewNumRef().setF("Chart Sheet!$" + (char) ('A' + i) + "$2:$" + (char) ('A' + i) + "$6");

// 设置类别

CTAxDataSource cttAxDataSource = ctBarSer.addNewCat();

cttAxDataSource.addNewStrRef().setF("Chart Sheet!$A$2:$A$6");

}

// 创建图表轴

CTCategoryAx ctCategoryAx = ctPlotArea.addNewCatAx();

ctCategoryAx.addNewAxId().setVal(123456);

ctCategoryAx.addNewCrossAx().setVal(123457);

ctCategoryAx.addNewTickLblPos().setVal(STTickLblPos.NEXT_TO);

CTValAx ctValAx = ctPlotArea.addNewValAx();

ctValAx.addNewAxId().setVal(123457);

ctValAx.addNewCrossAx().setVal(123456);

ctValAx.addNewTickLblPos().setVal(STTickLblPos.NEXT_TO);

// 保存文件

try (FileOutputStream out = new FileOutputStream("ExcelChart.xlsx")) {

workbook.write(out);

} catch (IOException e) {

e.printStackTrace();

}

}

}

这个例子中，我们首先在Excel中创建一个表格，并填充了两组数据。然后，我们设置了图表的位置和大小，并初始化了一个柱状图。接着为每组数据创建一个系列，并将这些数据系列添加到图表中。最后，我们定义了图表的X轴和Y轴，并将文件保存到磁盘。

除了柱状图外，POI 还支持非常多的图表类型，我们可以根据实际开发中的需要来调整图表的种类、数据和样式。

二、JExcelAPI

1、JExcelAPI 介绍

JExcelAPI提供了一个简便的接口来处理.xls格式的Excel文件，是为那些不需处理复杂或大规模数据的应用场景设计的。这个库虽然功能不如Apache POI丰富，但在处理小型或中等复杂度的Excel文件时，它的轻量级特性确保了快速的执行效率和较低的资源消耗。

2、JExcelAPI 功能支持

读写Excel文件：可以创建新的Excel文件或修改现有的文件。单元格格式设置：支持对字体、颜色、背景等单元格样式的简单设置。基本的图表处理：虽然不支持复杂的图表，但可以进行基础的图表生成。

3、JExcelAPI 使用示例

① 单元格格式设置示例

在这个示例中，我们将设置单元格的字体和背景色：

import jxl.Workbook;

import jxl.write.*;

import jxl.write.biff.RowsExceededException;

import java.io.File;

import java.io.IOException;

public class FormatCells {

public static void main(String[] args) {

try {

WritableWorkbook workbook = Workbook.createWorkbook(new File("Formatted.xls"));

WritableSheet sheet = workbook.createSheet("Formatted Sheet", 0);

// 创建字体样式

WritableFont font = new WritableFont(WritableFont.COURIER, 12, WritableFont.BOLD);

font.setColour(Colour.BLUE);

// 创建单元格格式

WritableCellFormat format = new WritableCellFormat(font);

format.setBackground(Colour.YELLOW);

format.setBorder(Border.ALL, BorderLineStyle.THIN, Colour.BLACK);

// 应用格式到单元格

Label label = new Label(0, 0, "Formatted Cell", format);

sheet.addCell(label);

workbook.write();

workbook.close();

} catch (IOException | WriteException e) {

e.printStackTrace();

}

}

}

② 添加数据和基本图表处理

虽然JExcelAPI对图表的支持有限，但我们可以通过编程方式添加数据点，并通过外部工具或手动方式在Excel中创建图表。

import jxl.Workbook;

import jxl.write.*;

import java.io.File;

import java.io.IOException;

public class SimpleChartData {

public static void main(String[] args) {

try {

WritableWorkbook workbook = Workbook.createWorkbook(new File("ChartData.xls"));

WritableSheet sheet = workbook.createSheet("Data", 0);

// 添加数据列

for (int i = 0; i < 10; i++) {

Number number = new Number(0, i, (int) (Math.random() * 10));

sheet.addCell(number);

}

workbook.write();

workbook.close();

} catch (IOException | WriteException e) {

e.printStackTrace();

}

}

}

在这个示例中，我们简单地在一个列中填充了随机数字，用户可以在Excel中选择这些数据并手动创建图表，如柱状图或折线图。这种方法提供了一种间接的方式来利用JExcelAPI处理图表，尽管它不支持直接创建图表的功能。

这两个示例展示了如何利用JExcelAPI进行单元格格式设置和简单的数据处理，这对于小型项目或简单的自动化任务来说是足够的。

三、EasyExcel

1、EasyExcel 介绍

EasyExcel 是由阿里巴巴团队开发的一个高性能的Java库，用于处理大规模的Excel文件读写操作。这个库特别优化了对大数据量的处理，能够在消耗较少资源的情况下，实现快速的数据导入导出，这在处理数百万级别的数据行时显得尤为重要。EasyExcel 支持.xls和.xlsx格式，其简洁的API设计使得操作Excel文件变得异常简单和直观。

2、EasyExcel 功能支持

读写Excel文件：快速且内存占用低，适合处理大型文件。大数据量导出：优化的算法支持快速导出大量数据至Excel，极大地减少了内存的使用。基于注解的数据映射：通过注解方式，将Java对象映射到Excel的各个列，简化了代码的复杂度。异步读写支持：支持异步操作，提高应用程序的响应性和性能。

3、EasyExcel 使用示例

① 异步写操作示例

此示例演示如何使用EasyExcel进行异步写操作，以提高处理效率：

import com.alibaba.excel.EasyExcel;

import com.alibaba.excel.write.builder.ExcelWriterBuilder;

import com.alibaba.excel.write.handler.WriteHandler;

import java.util.List;

import java.util.concurrent.ExecutorService;

import java.util.concurrent.Executors;

public class AsyncWriteExample {

public static void main(String[] args) {

ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(2);

String fileName = "asyncExample.xlsx";

ExcelWriterBuilder writerBuilder = EasyExcel.write(fileName, Data.class);

writerBuilder.sheet("Data")

.doWriteAsync(() -> data(), executorService, new WriteHandler[] {});

// 确保关闭线程池

executorService.shutdown();

}

private static List data() {

return Collections.singletonList(new Data("Async message with EasyExcel"));

}

public static class Data {

@ExcelProperty("Message")

private String message;

public Data(String message) {

this.message = message;

}

// Getters and Setters

}

}

② 基于注解的数据映射

基于注解的数据映射是EasyExcel中一个非常强大的功能，它允许开发者将Java对象与Excel的列直接关联，从而简化数据的读写操作。这种方式通过在类属性上使用注解来指定与Excel列的对应关系，极大地提高了代码的可读性和维护性。

首先，我们定义一个Person类，用注解标记每个字段对应Excel中的列：

import com.alibaba.excel.annotation.ExcelIgnore;

import com.alibaba.excel.annotation.ExcelProperty;

public class Person {

@ExcelProperty("Name")

private String name;

@ExcelProperty("Age")

private Integer age;

@ExcelProperty("Email")

private String email;

@ExcelIgnore

private String password; // 这个字段不会被写入或读取

// 构造函数、getters 和 setters

public Person() {

}

public Person(String name, Integer age, String email) {

this.name = name;

this.age = age;

this.email = email;

}

public String getName() {

return name;

}

public void setName(String name) {

this.name = name;

}

public Integer getAge() {

return age;

}

public void setAge(Integer age) {

this.age = age;

}

public String getEmail() {

return email;

}

public void setEmail(String email) {

this.email = email;

}

}

接下来，使用EasyExcel的API将Person对象列表写入到Excel文件中：

import com.alibaba.excel.EasyExcel;

import java.util.Arrays;

import java.util.List;

public class WriteDataWithAnnotation {

public static void main(String[] args) {

List persons = Arrays.asList(

new Person("Alice", 30, "alice@example.com"),

new Person("Bob", 25, "bob@example.com")

);

String fileName = "Persons.xlsx";

EasyExcel.write(fileName, Person.class).sheet("People").doWrite(persons);

}

}

最后，展示如何读取Excel文件中的数据，将其映射回Person对象列表：

import com.alibaba.excel.EasyExcel;

import com.alibaba.excel.read.listener.PageReadListener;

public class ReadDataWithAnnotation {

public static void main(String[] args) {

String fileName = "Persons.xlsx";

EasyExcel.read(fileName, Person.class, new PageReadListener(persons -> {

for (Person person : persons) {

System.out.println("Read: " + person.getName() + ", " + person.getAge() + ", " + person.getEmail());

}

})).sheet().doRead();

}

}

这个示例完整地展示了如何使用EasyExcel的注解功能来实现Java对象和Excel数据之间的无缝映射。这种方法不仅减少了冗余代码，还提高了数据处理的准确性和开发效率。

四、Aspose.Cells for Java

1、Aspose.Cells 介绍

Aspose.Cells for Java 是一个全面且功能强大的商业级库，专为高效处理和操作复杂Excel文档设计。这个库不仅支持基本的读写操作，还包括高级功能如图表处理、数据转换、数据验证以及条件格式化等，使其成为金融、科研和企业数据管理等领域的理想选择。

2、Aspose.Cells 功能支持

读写Excel文件：能够创建和编辑多种格式的Excel文件，包括最新的.xlsx格式。高级图表处理：支持创建和编辑各种复杂的图表类型，包括但不限于条形图、折线图、面积图、散点图等。多种文件格式之间的转换：支持将Excel文档转换为PDF、HTML、图片等多种格式，适用于不同的展示和共享需求。数据验证和条件格式化：提供强大的数据验证工具和灵活的条件格式化选项，以增强数据的准确性和视觉呈现。

3、Aspose.Cells 使用示例

① 创建并自定义图表

import com.aspose.cells.*;

public class ChartExample {

public static void main(String[] args) {

try {

Workbook workbook = new Workbook();

Worksheet sheet = workbook.getWorksheets().get(0);

Cells cells = sheet.getCells();

// 插入数据

cells.get("A1").putValue("Month");

cells.get("B1").putValue("Sales");

cells.get("A2").putValue("January");

cells.get("B2").putValue(500);

cells.get("A3").putValue("February");

cells.get("B3").putValue(600);

// 添加图表

int chartIndex = sheet.getCharts().add(ChartType.COLUMN, 5, 0, 15, 5);

Chart chart = sheet.getCharts().get(chartIndex);

chart.getNSeries().add("Sheet1!$B$2:$B$3", true);

chart.getNSeries().setCategoryData("Sheet1!$A$2:$A$3");

// 设置图表标题和其他属性

chart.setTitle("Sales by Month");

// 保存文件

workbook.save("ChartExample.xlsx");

} catch (Exception e) {

e.printStackTrace();

}

}

}

② 实现数据验证

import com.aspose.cells.*;

public class DataValidationExample {

public static void main(String[] args) {

try {

Workbook workbook = new Workbook();

Worksheet sheet = workbook.getWorksheets().get(0);

Cells cells = sheet.getCells();

// 添加数据验证

CellArea area = new CellArea();

area.StartRow = 0;

area.EndRow = 10;

area.StartColumn = 0;

area.EndColumn = 0;

int index = sheet.getValidations().add(area);

Validation validation = sheet.getValidations().get(index);

validation.setType(ValidationType.WHOLE_NUMBER);

validation.setOperator(OperatorType.BETWEEN);

validation.setFormula1("1");

validation.setFormula2("100");

// 提示信息

validation.setShowInput(true);

validation.setShowError(true);

validation.setErrorTitle("Invalid Input");

validation.setErrorMessage("Please enter a valid integer between 1 and 100.");

// 保存文件

workbook.save("DataValidationExample.xlsx");

} catch (Exception e) {

e.printStackTrace();

}

}

}

③ 转换为PDF格式

利用Aspose.Cells将Excel文件转换为PDF格式，便于分享和打印：

import com.aspose.cells.*;

public class ExcelToPdf {

public static void main(String[] args) {

try {

Workbook

workbook = new Workbook("example.xlsx");

// 设置PDF选项

PdfSaveOptions options = new PdfSaveOptions();

options.setOnePagePerSheet(true);

// 保存为PDF

workbook.save("output.pdf", options);

} catch (Exception e) {

e.printStackTrace();

}

}

}

五、SimpleXLSX

1、SimpleXLSX 介绍

SimpleXLSX 是专为那些需要基本Excel操作功能而设计的极简库。这个库的目标是提供一个轻量级的解决方案，使得在不需要复杂功能如图表、复杂格式或高级数据处理的情况下，用户能够快速高效地读写.xlsx文件。SimpleXLSX 特别适合在资源受限的环境中使用，或者当开发者需要快速开发并部署一个涉及基本Excel操作的功能时。

2、SimpleXLSX 功能支持

读写.xlsx文件：支持基本的Excel文件创建和编辑。基本的单元格操作：允许用户进行单元格的读写，包括设置值和获取值。

3、SimpleXLSX 使用示例

① 读取Excel文件数据

import org.xlsx4j.sml.Cell;

import org.xlsx4j.sml.Row;

import org.xlsx4j.sml.Sheet;

import org.xlsx4j.sml.Workbook;

import java.io.FileInputStream;

import java.io.IOException;

public class ExcelReader {

public static void main(String[] args) {

try (FileInputStream in = new FileInputStream("example.xlsx")) {

Workbook workbook = Workbook.read(in);

Sheet sheet = workbook.getSheetAt(0);

Row row = sheet.getRow(0);

Cell cell = row.getCell(0);

System.out.println("Cell value: " + cell.getStringCellValue());

} catch (IOException e) {

e.printStackTrace();

}

}

}

这段代码首先通过FileInputStream打开一个现有的.xlsx文件，然后读取第一个工作表、第一行和第一列的单元格内容，并输出这个单元格的字符串值。

② 设置单元格格式

虽然SimpleXLSX主要面向简单操作，但它还提供了一些基础的单元格格式设置功能。

import org.xlsx4j.sml.Cell;

import org.xlsx4j.sml.CellStyle;

import org.xlsx4j.sml.Row;

import org.xlsx4j.sml.Sheet;

import org.xlsx4j.sml.Workbook;

public class FormatCell {

public static void main(String[] args) {

Workbook workbook = new Workbook();

Sheet sheet = workbook.createSheet("Formatted");

Row row = sheet.createRow(0);

Cell cell = row.createCell(0);

CellStyle style = workbook.createCellStyle();

style.setFontHeightInPoints((short)14);

style.setBold(true);

cell.setCellStyle(style);

cell.setCellValue("Formatted Text");

try (FileOutputStream out = new FileOutputStream("FormattedExample.xlsx")) {

workbook.write(out);

} catch (IOException e) {

e.printStackTrace();

}

}

}

这个示例创建了一个新的工作表，并在第一行第一列的单元格中设置了粗体和字体大小。这展示了即便是一个简单的库，也能进行一些基本的单元格样式设置，以增强Excel文档的可读性。

以上示例说明了SimpleXLSX在进行基本操作时的实用性和效率，尤其适合那些寻求快速、不涉及复杂功能的Excel数据处理的应用场景。

六、几种库之间的比较

不同Excel处理库之间存在各自的优势和短板，我们需要在实际开发中根据具体需求进行权衡，如处理文件的大小、所需的功能支持以及预期的性能等级选择合适的Excel处理库。

以下是对比表格，展示了五种Excel处理库在不同功能支持方面的主要差异：

功能Apache POIJExcelAPIEasyExcelAspose.Cells for JavaSimpleXLSX文件格式支持.xls, .xlsx.xls.xls, .xlsx.xls, .xlsx, 更多.xlsx性能高适中非常高高适中数据量处理能力大中等非常大大较小图表处理支持基本支持不支持高级支持不支持公式处理支持不支持支持支持不支持异步读写不支持不支持支持不支持不支持复杂格式处理支持不支持支持支持不支持多种文件转换不支持不支持不支持支持不支持商业支持和文档优秀良好良好优秀一般使用复杂度复杂简单中等复杂非常简单

从表中我们清晰看到，每个库都有其特点和优势。因此，选择合适的库，可以显著提高开发效率和应用性能。

七、常用Excel处理库的比较总结

在处理Excel数据时，选择合适的库是至关重要的，因为它直接关系到开发效率、程序性能以及最终用户的体验。本文比较了五种常用的Excel处理库：Apache POI、JExcelAPI、EasyExcel、Aspose.Cells for Java以及SimpleXLSX，每种库都有其独特的功能和使用场景。

Apache POI 是功能最为强大的库之一，支持广泛的Excel格式和复杂的操作，如图表、公式和样式处理。它是处理复杂Excel文件的理想选择，尤其适合需要执行大量数据处理和报告生成的企业级应用。然而，其性能在处理极大数据集时可能会受到影响，因为它在内存中处理数据。

JExcelAPI 提供了更轻量级的解决方案，适用于简单的.xls文件处理。尽管它的功能比Apache POI简单，但在处理不需要复杂格式和图表的小型数据文件时，它的性能和资源消耗都很理想。

EasyExcel 是专为处理大数据量设计的，特别优化了数据读写的性能，使得在处理大型.xlsx文件时显著减少内存使用。其基于注解的数据映射和异步读写功能，为开发高效的数据导入导出功能提供了强大的支持，非常适合数据分析和数据迁移等场景。

Aspose.Cells for Java 是一个商业库，提供了包括高级图表、数据验证及文件格式转换等功能。它支持几乎所有Excel相关的高级功能，适合需要高度格式化输出和精确控制Excel文件的企业应用。

最后，SimpleXLSX 以其极简的操作和对.xlsx文件的基本支持，为需要快速处理Excel数据但不涉及复杂操作的应用提供了方案。虽然功能有限，但对于简单应用来说足够用，并且可以保持应用的轻量。

总结来说，每个库都有其优点和局限性，选择哪一个取决于具体的项目需求、预算以及预期的用户体验。企业应根据数据处理的复杂性、性能要求以及开发资源来选择最适合的Excel处理库。这种选择不仅会影响开发的速度和质量，还会直接影响维护成本和最终产品的稳定性，好的Excel处理库的选择可以显著提高开发效率和应用性能。

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