自定义导出Excel数据注解实践

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前言

在企业级应用中，导入导出 Excel 文件是很常见的需求。通过使用自定义注解不仅可以实现灵活的 Excel 数据导入导出还可以减少手动配置的麻烦，提高代码的可读性和可维护性。本文记录了如何通过自定义注解来实现将实体类数据导出为 Excel 文件的过程，适合所有有相同需求的开发者学习和参考✍✍✍

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结构组成

自定义导出Excel注解编写类时，博主建议以模块化的思路来构建结构，博主以如下结构来组织，仅供大家参考

• annotation用于存放自定义的注解，所有自定义的注解可以放在这里，其中创建一个Excel.java文件专门用于定义导出Excel的元数据
• entity用于存放实体类， 用于描述业务模型或数据结构。每个实体类可以和数据库表或导出的Excel表格列对应，创建一个User.java文件来加上@Excel注解
• util用于存放工具类，通常用于处理具体的操作逻辑，比如生成 Excel 文件、处理文件流等。这种工具类可以重复使用并且与具体业务逻辑分离，这里创建一个 ExcelExporter.java用来实现 Excel 导出逻辑
• service用于存放服务类，负责核心业务逻辑，如从数据库获取数据或者对外提供 API 的功能。这里我们创建一个 UserService.java负责定义用户数据并提供导出功能

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定义自定义注解

我们首先创建一个自定义的注解 @Excel，用于标注需要导出到 Excel 文件中的字段。这个注解可以为每个字段提供额外的元数据，例如列名、列顺序、日期格式等。

小贴士：将 @Excel 注解直接作用在实体类的字段上，用于指定字段的导出行为和格式 🤔

package com.jianzhou.annotation;import org.apache.poi.ss.usermodel.HorizontalAlignment;
import org.apache.poi.ss.usermodel.IndexedColors;import java.lang.annotation.ElementType;
import java.lang.annotation.Retention;
import java.lang.annotation.RetentionPolicy;
import java.lang.annotation.Target;/*** @BelongsProject: pmhub-learn* @BelongsPackage: com.jianzhou.annotation* @Author: ZJ* @CreateTime: 2024-10-19  22:16* @Description: 自定义导出Excel数据注解*/
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(ElementType.FIELD)
public @interface Excel {//Excel 列名String name() default "";//列的顺序int sort() default Integer.MAX_VALUE;//日期格式String dateFormat() default "";//列的宽度（单位是字符）double width() default 16;//是否需要合并单元格boolean needMerge() default false;// 单元格对齐方式HorizontalAlignment align() default HorizontalAlignment.CENTER;// 列头颜色IndexedColors headerColor() default IndexedColors.WHITE;// 单元格颜色IndexedColors cellColor() default IndexedColors.BLACK;
}

在这个注解中博主定义了几个关键属性

属性	含义
name	导出的 Excel 列名
sort	列的顺序
dateFormat	日期格式化，适用于 Date 类型字段
width	列的宽度
needMerge	是否需要合并单元格
align	单元格的对齐方式
headerColor	列头的颜色
cellColor	单元格的颜色

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) 和 @Target(ElementType.FIELD) 是两个元注解，它们分别控制自定义注解的生命周期和适用位置。

• @Retention 用于指定注解的 保留策略，即在代码的哪一个阶段能够获取到注解。RetentionPolicy 是一个枚举类型，它定义了注解的三种保留策略，这里的 @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) 表示 @Excel 注解会保留到运行时，并且可以通过反射机制获取注解信息。在导出 Excel 时，我们正是通过反射读取这些注解的。

RetentionPolicy保留策略	含义	用途
RetentionPolicy.SOURCE	注解只会保留在源代码中，编译时就会被丢弃	注解@Override只用于代码检查或提高可读性，不会进入字节码文件
RetentionPolicy.CLASS	注解会保留到编译后的 .class 文件中，但在运行时无法通过反射获取到它	常见于框架内部处理，这种注解仅在编译期间使用，不在运行时被访问
RetentionPolicy.RUNTIME	注解不仅会保留到 .class 文件中，还能在运行时通过反射获取到	这种注解常用于需要在运行时动态获取注解信息的场景，例如 Spring、Hibernate 等框架广泛使用的注解

• @Target 用于指定注解可以作用在程序的哪些位置。ElementType 是一个枚举，定义了注解可以应用的不同代码元素。这里的 @Target(ElementType.FIELD) 表示 @Excel 注解只能应用于 类的字段（Field） 上。也就是说，这个注解只能用在属性（字段）上，不能用在类、方法或构造函数等其他地方。

注解的可应用代码元素	含义
ElementType.TYPE	类、接口（包括注解类型）或枚举声明
ElementType.FIELD	字段声明（包括枚举常量）
ElementType.METHOD	方法声明
ElementType.PARAMETER	参数声明
ElementType.CONSTRUCTOR	构造函数声明
ElementType.LOCAL_VARIABLE	局部变量声明
ElementType.ANNOTATION_TYPE	注解类型声明
ElementType.PACKAGE	包声明
ElementType.TYPE_PARAMETER	类型参数（如泛型）
ElementType.TYPE_USE	可以用于所有的类型声明（如泛型、类声明、异常声明等）

@interface 是 Java 中用来定义自定义注解的关键字。注解是一种特殊的接口，它允许我们为程序中的元素（如类、方法、字段等）添加元数据（metadata）。通过 @interface，我们可以自定义自己的注解，并使用这些注解来描述代码中的某些行为或特性。其中这样是定义注解的属性，default表示带有默认值的注解值，若没有定义默认值则使用注解时必须提供。

String name() default "";//带有默认值的属性

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定义导出数据的实体

然后我们定义一个测试的用户实体类，代表需要导出数据的对象。在这个例子中，我们定义了一个 User 实体类，并在每个字段上加上 @Excel 注解来指定导出的配置。

提示：大家可以根据业务需求在实体类上加上自定义的 @Excel 注解，来控制导出的格式

package com.jianzhou.entity;import com.jianzhou.annotation.Excel;import java.util.Date;import lombok.AllArgsConstructor;
import lombok.Data;
import lombok.NoArgsConstructor;/*** @BelongsProject: pmhub-learn* @BelongsPackage: com.jianzhou.entity* @Author: ZJ* @CreateTime: 2024-10-19  22:16* @Description: 定义用户实体数据*/
@Data
@AllArgsConstructor
@NoArgsConstructor
public class User {@Excel(name = "用户ID", sort = 1)private Long userId;@Excel(name = "用户名", sort = 2)private String userName;@Excel(name = "创建时间", dateFormat = "yyyy-MM-dd HH:mm:ss", sort = 3)private Date createTime;
}

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定义Excel导出逻辑

为了实现将实体类数据导出为 Excel 文件的功能，博主编写了 ExcelExporter 工具类。这个类使用反射机制获取实体类中 @Excel 注解的字段，并根据注解配置生成 Excel 文件🤔

package com.jianzhou.util;import java.io.FileOutputStream;
import java.lang.reflect.Field;
import java.util.List;import com.jianzhou.annotation.Excel;
import org.apache.poi.ss.usermodel.*;
import org.apache.poi.xssf.usermodel.XSSFWorkbook;/*** @BelongsProject: pmhub-learn* @BelongsPackage: com.jianzhou.service* @Author: ZJ* @CreateTime: 2024-10-19  22:16* @Description: 定义Excel导出逻辑*/
public class ExcelExporter {public static void exportExcel(List<?> data, Class<?> clazz, String filePath) throws Exception{Workbook workbook = new XSSFWorkbook();Sheet sheet = workbook.createSheet("Sheet1");Row headerRow = sheet.createRow(0);// 通过反射机制获取实体类clazz的所有字段信息并存储在Field数组中Field[] fields = clazz.getDeclaredFields();int colIdx = 0;for (Field field : fields) {if (field.isAnnotationPresent(Excel.class)) {//检查字段是否有 @Excel 注解Excel excel = field.getAnnotation(Excel.class);//获取 @Excel 注解的实例以便访问注解的属性Cell cell = headerRow.createCell(colIdx);//在表头行中创建一个单元格，colIdx 表示列的索引cell.setCellValue(excel.name());//设置该列的名称为注解中的 name 属性值/**设置该列的宽度，宽度基于注解中的 width 属性。256 是单位转换系数，因为 Apache POI 中宽度单位是 1/256 个字符*/sheet.setColumnWidth(colIdx, (int) (excel.width() * 256));colIdx++;}}// 填充数据int rowIdx = 1;//从第二行开始填充数据，第一行是表头for (Object obj : data) {//通过遍历每个对象，将其数据填充到对应的 Excel 行中Row dataRow = sheet.createRow(rowIdx++);colIdx = 0;for (Field field : fields) {if (field.isAnnotationPresent(Excel.class)) {field.setAccessible(true);  // 允许访问私有字段Object value = field.get(obj);//通过反射获取该对象的字段值Cell cell = dataRow.createCell(colIdx++);if (value != null) {cell.setCellValue(value.toString());  // 将字段值转换为字符串写入单元格}}}}// 输出 Excel 文件try (FileOutputStream fileOut = new FileOutputStream(filePath)) {workbook.write(fileOut);}workbook.close();}
}

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定义导出服务

为了模拟数据，博主在 UserService 中定义了用户数据生成逻辑，并调用 ExcelExporter 工具类将用户数据导出为 Excel 文件🤔🤔🤔

package com.jianzhou.service;import com.jianzhou.entity.User;
import com.jianzhou.util.ExcelExporter;import java.util.ArrayList;
import java.util.Date;
import java.util.List;/*** @BelongsProject: pmhub-learn* @BelongsPackage: com.jianzhou.service* @Author: ZJ* @CreateTime: 2024-10-19  22:16* @Description: 定义导出服务*/
public class UserService {public List<User> getUsers() {List<User> users = new ArrayList<>();users.add(new User(1L, "Alice", new Date()));users.add(new User(2L, "Bob", new Date()));return users;}public void exportUsersToExcel(String filePath) throws Exception {List<User> users = getUsers();ExcelExporter.exportExcel(users, User.class, filePath);}
}

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注解验证

最后我们可以通过 Main 类验证整个注解和导出逻辑是否工作正常🤔🤔🤔

package com.jianzhou;import com.jianzhou.service.UserService;/*** @BelongsProject: pmhub-learn* @BelongsPackage: com.jianzhou* @Author: ZJ* @CreateTime: 2024-10-19  23:08* @Description: 注解验证*/
public class Main {public static void main(String[] args) {try {UserService userService = new UserService();userService.exportUsersToExcel("users.xlsx");System.out.println("Excel 文件导出成功！");} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}}
}

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总结

博主通过这篇文章展示了如何通过自定义注解简化 Excel 导出的开发过程。自定义注解不仅能让代码更加简洁，还能使代码具备高度的灵活性。在日常开发中，这种注解机制可以大大减少重复代码，同时让 Excel 导出操作更加直观和可控。希望这篇文章对大家有所帮助✊✊✊