Java高級特性-註解:註解實現Excel導出功能

2021-02-15 SegmentFault

註解是 Java 的一個高級特性,Spring 更是以註解為基礎,發展出一套「註解驅動編程」。

這聽起來高大上,但畢竟是框架的事,我們也能用好註解嗎?

的確,我們很少有機會自己寫註解,導致我們搞不清楚註解是怎麼回事,更別提用好註解了。

既然這樣,我們就從具體的工作出發,開發一個 Excel 導出功能。我相信,你在搞懂這個例子後,就能明白註解是怎麼個用法。

Excel 導出-需求拆解


在後臺管理系統中,常常需要把數據導出 Excel 表。

比如,在雙十一過後,銷售部要把商品訂單錄入到 Excel 表,財務部要把支付訂單錄入到 Excel 表,然後各部門匯總分析,最後找個時間討論怎麼改善公司的服務。

你想呀,雙十一的訂單成千上萬,靠人工錄入,少說也要花三四天,而且還特別容易出錯。所以,你必須開發 Excel 導出功能。

那麼,具體怎麼做呢?

上次我們提到,註解想發揮作用,有三個要素:定義、使用、讀取。這次,我們就利用註解的三個特性,來實現 Excel 導出功能,設計過程是這樣的。

看到這,你應該明白 Excel 導出的設計過程了。接下來,我們就來一步步實現這個功能。

創建 Excel 模型


創建 Excel 模型,涉及到註解三要素中的定義、使用。

首先,定義 Excel 註解,我們直接看關鍵代碼。

@Target({ElementType.FIELD})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface ExcelField {

    /**
     * 導出欄位標題
     */
    String title();
    
    /**
     * 導出欄位排序(升序)
     */
    int sort() default 0;
    
    /**
     * 對齊方式(0:自動;1:靠左;2:居中;3:靠右)
     */
    int align() default 0;    

}

這裡用到了兩個元註解@Retention和@Target。@Target代表這個註解只能放在成員變量上;@Retention代表這個註解要加載到 JVM 內存,我們可以用反射來讀取註解。

此外,註解還有 3 個成員變量,分別對應:Excel 的欄位標題、欄位排序、對齊方式,方便大家微調表格。到了這,定義 Excel 註解就完成了。

接下來,使用註解,我們還是直接看代碼。

public class OrderModel {
    @ExcelField(title = "訂單號", align = 2, sort = 20)
    private String orderNo;

    @ExcelField(title = "金額", align = 2, sort = 20)
    private String amount;
    
    // 創建時間
    private Date createTime;
    
    // 省略 getter/setter 方法
}

訂單模型有 3 個欄位:訂單號、金額、創建時間,但這裡註解只加到訂單號、金額上,表示這兩個欄位會導出 Excel 表,而創建時間會忽略,你可以看看這副圖片。

至此,我們完成了定義註解、使用註解,得到了一個 Excel 模型。但要想實現導出功能,還必須根據這個模型,生成出 Excel 表。

讀取 Excel 模型


讀取 Excel 模型,涉及到註解三要素中的讀取。 我們需要讀取註解,生成 Excel 表,這主要分成 3 個步驟:初始化 Excel 表對象—>寫入數據到 Excel 表對象—>輸出文件。

第一步,初始化 Excel 表對象。在這一步中,我們要根據 Excel 模型,生成一個 Excel 表對象,要創建這幾個東西:標題、表頭、樣式等等。我們來看代碼。

public class ExcelExporter {

    // ...省略無數代碼

    /***************************** 初始化 Excel 表對象 ****************************/
    /**
     * 構造函數
     * @param title 表格標題,傳「空值」,表示無標題
     * @param cls   excel模型對象
     */
    public ExcelExporter(String title, Class<?> cls) {
        // 獲取註解list
        Field[] fs = cls.getDeclaredFields();
        for (Field f : fs) {
            ExcelField ef = f.getAnnotation(ExcelField.class);
            if (ef != null) {
                annotationList.add(new Object[]{ef, f});
            }
        }
        annotationList.sort(comparing(o -> ((ExcelField) o[0]).sort()));
        // 通過註解獲取表頭
        List<String> headerList = new ArrayList<>();
        for (Object[] os : annotationList) {
            String t = ((ExcelField) os[0]).title();
            headerList.add(t);
        }
        // 初始化excel表:創建excel表、添加表標題、創建表頭等等
        initialize(title, headerList);
    }
}

在初始化的時候,我們先從 Excel 模型對象中讀取註解,獲得一個註解列表;然後,再從註解列表中,讀取 title-欄位標題;最後,再初始化 Excel 表對象,包括:創建 Excel 表對象、添加表標題、創建表頭、添加樣式。

第二步,寫入數據到 Excel 表對象。在這一步中,我們要把 Java 的列表數據寫到 Excel 表對象裡,讓這些數據能變成 Excel 表的一行行信息。還是來看代碼。

public class ExcelExporter {

    /***************************** 初始化 Excel 表對象 ****************************/
    // ...省略無數代碼

    /***************************** 寫入數據到 Excel 表對象 ****************************/
    /**
     * 寫入數據
     * @return list 數據列表
     */
    public <E> ExcelExporter setDataList(List<E> list) {
        for (E dataObj : list) {
            // 添加行
            Row row = this.addRow();

            // 獲取數據,並寫入單元格
            int cellNo = 0;
            for (Object[] os : annotationList) {
                // 獲取成員變量的值
                Object value = null;
                try {
                    value = Reflections.invokeGetter(dataObj, ((Field) os[1]).getName());
                } catch (Exception ex) {
                    log.info(ex.toString());
                    value = "";
                }
                if (value == null) {
                    value = "";
                }

                // 寫入單元格
                ExcelField ef = (ExcelField) os[0];
                this.addCell(row, cellNo++, value, ef.align());
            }
        }
        return this;
    }
}

我們先傳入一個數據列表 dataList,然後用循環來遍歷 dataList,在這個循環中,我們不斷把數據寫進 Excel 表對象裡,具體操作是:創建了一個空白行,利用註解獲取成員變量裡的值,最後寫進 Excel 表的單元格裡。

第三步,輸出文件。在這一步中,就是 Excel 表對象變成一個文件,來看下最後的代碼吧。

public class ExcelExporter {

    /***************************** 初始化 Excel 表對象 ****************************/
    // ...省略無數代碼

    /***************************** 寫入數據到 Excel 表對象 ****************************/
    // ...省略無數代碼

    /***************************** 輸出相關 ****************************/
    /**
     * 輸出到文件
     * @param fileName 輸出文件名,加上絕對路徑
     */
    public ExcelExporter writeFile(String fileName) throws IOException {
        FileOutputStream os = new FileOutputStream(fileName);
        this.write(os);
        return this;
    }
}

輸出文件就沒什麼好說的了,就是指定文件名,然後把文件輸出到指定的地方。

到了這,讀取 Excel 模型就完成了。

當然,讀取 Excel 模型涉及到註解的讀取,這是最難理解的地方,因為讀取註解要用到 Java 另一個高級特性—反射。而且,註解一般是用來簡化業務,如果你對業務沒有深刻的了解,是很難用好的。

限於篇幅,我只講了最核心的代碼,項目的完整代碼放在文末的連結上,大家可以好好看看。

寫在最後


註解想發揮作用,有三個要素:定義、使用、讀取。這篇文章利用了註解的三要素,實現了 Excel 導出功能。

這分成兩步。第一步,創建 Excel 模型,這涉及到註解三要素中的定義、使用;第二步,讀取 Excel 模型,這涉及到註解三要素中的讀取。

總之,註解一般用來簡化業務,你要想用好註解,不但得熟練掌握 Java 的高級用法,還得對業務有深刻的理解。

文章演示代碼:複製連結跳轉

https://gitee.com/jiarupc/excel-export

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