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文件系统(01)：基于SpringBoot框架，管理Excel和PDF文件类型

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一、文档类型简介

1、Excel文档

Excel一款电子表格软件。直观的界面、出色的计算功能和图表工具，在系统开发中，经常用来把数据转存到Excel文件，或者Excel数据导入系统中，这就涉及数据转换问题。

2、PDF文档

PDF是可移植文档格式，是一种电子文件格式，具有许多其他电子文档格式无法相比的优点。PDF文件格式可以将文字、字型、格式、颜色及独立于设备和分辨率的图形图像等封装在一个文件中。该格式文件还可以包含超文本链接、声音和动态影像等电子信息，支持特长文件，集成度和安全可靠性都较高。

二、Excel文件管理

1、POI依赖

Apache POI是Apache软件基金会的开源类库，POI提供API给Java程序对Microsoft Office格式档案读和写的功能。 

<!-- Excel 依赖 -->

<dependency>

    <groupId>org.apache.poi</groupId>

    <artifactId>poi</artifactId>

    <version>3.9</version>

</dependency>

<!-- 2007及更高版本 -->

<dependency>

    <groupId>org.apache.poi</groupId>

    <artifactId>poi-ooxml</artifactId>

    <version>3.9</version>

</dependency>

2、文件读取 
public static List<List<Object>> readExcel(String path) throws Exception {

    File file = new File(path) ;

    List<List<Object>> list = new LinkedList<>();

    XSSFWorkbook xwb = new XSSFWorkbook(new FileInputStream(file));

    // 读取 Sheet1 表格内容

    XSSFSheet sheet = xwb.getSheetAt(0);

    // 读取行数：不读取Excel表头

    for (int i = (sheet.getFirstRowNum()+1); i <= (sheet.getPhysicalNumberOfRows()-1); i++) {

        XSSFRow row = sheet.getRow(i);

        if (row == null) { continue; }

        List<Object> linked = new LinkedList<>();

        for (int j = row.getFirstCellNum(); j <= row.getLastCellNum(); j++) {

            XSSFCell cell = row.getCell(j);

            if (cell == null) { continue; }

            Object value ;

            // 这里需根据实际业务情况处理

            switch (cell.getCellType()) {

                case XSSFCell.CELL_TYPE_NUMERIC:

                    //处理数值带{.0}问题

                    value = Double.valueOf(String.valueOf(cell)).longValue() ;

                    break;

                default:

                    value = cell.toString();

            }

            linked.add(value);

        }

        if (linked.size()!= 0) {

            list.add(linked);

        }

    }

    return list;

}

3、文件创建 
public static void createExcel(String excelName, String[] headList,List<List<Object>> dataList)

        throws Exception {

    // 创建 Excel 工作簿

    XSSFWorkbook workbook = new XSSFWorkbook();

    XSSFSheet sheet = workbook.createSheet();

    // 创建表头

    XSSFRow row = sheet.createRow(0);

    for (int i = 0; i < headList.length; i++) {

        XSSFCell cell = row.createCell(i);

        cell.setCellType(XSSFCell.CELL_TYPE_STRING);

        cell.setCellValue(headList[i]);

    }

    //添加数据

    for (int line = 0; line < dataList.size(); line++) {

        XSSFRow rowData = sheet.createRow(line+1);

        List<Object> data = dataList.get(line);

        for (int j = 0; j < headList.length; j++) {

            XSSFCell cell = rowData.createCell(j);

            cell.setCellType(XSSFCell.CELL_TYPE_STRING);

            cell.setCellValue((data.get(j)).toString());

        }

    }

    FileOutputStream fos = new FileOutputStream(excelName);

    workbook.write(fos);

    fos.flush();

    fos.close();

}

4、文件导出 
public static void exportExcel(String[] headList, List<List<Object>> dataList,

                               OutputStream outputStream) throws Exception {

    // 创建 Excel 工作簿

    XSSFWorkbook workbook = new XSSFWorkbook();

    XSSFSheet sheet = workbook.createSheet();

    // 创建表头

    XSSFRow row = sheet.createRow(0);

    for (int i = 0; i < headList.length; i++) {

        XSSFCell cell = row.createCell(i);

        cell.setCellType(XSSFCell.CELL_TYPE_STRING);

        cell.setCellValue(headList[i]);

    }

    //添加数据

    for (int line = 0; line < dataList.size(); line++) {

        XSSFRow rowData = sheet.createRow(line+1);

        List<Object> data = dataList.get(line);

        for (int j = 0; j < headList.length; j++) {

            XSSFCell cell = rowData.createCell(j);

            cell.setCellType(XSSFCell.CELL_TYPE_STRING);

            cell.setCellValue((data.get(j)).toString());

        }

    }

    workbook.write(outputStream);

    outputStream.flush();

    outputStream.close();

}

5、文件导出接口 
@RestController

public class ExcelWeb {

    @RequestMapping("/web/outExcel")

    public void outExcel (HttpServletResponse response) throws Exception {

        String exportName = "2020-01-user-data" ;

        response.setContentType("application/vnd.ms-excel");

        response.addHeader("Content-Disposition", "attachment;filename="+

                             URLEncoder.encode(exportName, "UTF-8") + ".xlsx");

        List<List<Object>> dataList = ExcelUtil.readExcel("F:\\file-type\\user-excel.xlsx") ;

        String[] headList = new String[]{"用户ID", "用户名", "手机号"} ;

        ExcelUtil.exportExcel(headList,dataList,response.getOutputStream()) ;

    }

}

三、PDF文件管理

1、IText依赖

iText是一种生成PDF报表的Java组件。通过在服务器端使用页面或API封装生成PDF报表，客户端可以通过超链接直接显示或下载到本地，在系统开发中通常用来生成比较正式的报告或者合同类的电子文档。 

<dependency>

    <groupId>com.itextpdf</groupId>

    <artifactId>itextpdf</artifactId>

    <version>5.5.11</version>

</dependency>

<dependency>

    <groupId>com.itextpdf.tool</groupId>

    <artifactId>xmlworker</artifactId>

    <version>5.5.11</version>

</dependency>

2、API二次封装

首先对于Itext提供的API做一下表格、段落、图片等基础样式的二次封装，可以更好的适配业务。 

public class PdfFontUtil {

    private PdfFontUtil(){}

    /**

     * 段落样式获取

     */

    public static Paragraph getParagraph (String content, Font font,Integer alignment){

        Paragraph paragraph = new Paragraph(content,font) ;

        if (alignment != null && alignment >= 0){

            paragraph.setAlignment(alignment);

        }

        return paragraph ;

    }

    /**

     * 图片样式

     */

    public static Image getImage (String imgPath,float width,float height) throws Exception {

        Image image = Image.getInstance(imgPath);

        image.setAlignment(Image.MIDDLE);

        if (width > 0 && height > 0){

            image.scaleAbsolute(width, height);

        }

        return image ;

    }

    /**

     * 表格生成

     */

    public static PdfPTable getPdfPTable01 (int numColumns,float totalWidth) throws Exception {

        // 表格处理

        PdfPTable table = new PdfPTable(numColumns);

        // 设置表格宽度比例为%100

        table.setWidthPercentage(100);

        // 设置宽度:宽度平均

        table.setTotalWidth(totalWidth);

        // 锁住宽度

        table.setLockedWidth(true);

        // 设置表格上面空白宽度

        table.setSpacingBefore(10f);

        // 设置表格下面空白宽度

        table.setSpacingAfter(10f);

        // 设置表格默认为无边框

        table.getDefaultCell().setBorder(0);

        table.setPaddingTop(50);

        table.setSplitLate(false);

        return table ;

    }

    /**

     * 表格内容

     */

    public static PdfPCell getPdfPCell (Phrase phrase){

        return new PdfPCell (phrase) ;

    }

    /**

     * 表格内容带样式

     */

    public static void addTableCell (PdfPTable dataTable,Font font,List<String> cellList){

        for (String content:cellList) {

            dataTable.addCell(getParagraph(content,font,-1));

        }

    }

}

3、生成PDF文件

这里基于上面的工具类，画一个PDF页面作为参考。 

public class PdfPage01 {

    // 基础配置

    private static String PDF_SITE = "F:\\file-type\\PDF页面2020-01-15.pdf" ;

    private static String FONT = "C:/Windows/Fonts/simhei.ttf";

    private static String PAGE_TITLE = "PDF数据导出报告" ;

    // 基础样式

    private static Font TITLE_FONT = FontFactory.getFont(FONT, BaseFont.IDENTITY_H,20, Font.BOLD);

    private static Font NODE_FONT = FontFactory.getFont(FONT, BaseFont.IDENTITY_H,15, Font.BOLD);

    private static Font BLOCK_FONT = FontFactory.getFont(FONT, BaseFont.IDENTITY_H,13, Font.BOLD, BaseColor.BLACK);

    private static Font INFO_FONT = FontFactory.getFont(FONT, BaseFont.IDENTITY_H,12, Font.NORMAL,BaseColor.BLACK);

    private static Font CONTENT_FONT = FontFactory.getFont(FONT, BaseFont.IDENTITY_H, BaseFont.NOT_EMBEDDED);

    private static void createPdfPage () throws Exception {

        // 创建文档

        Document document = new Document();

        PdfWriter writer = PdfWriter.getInstance(document, new FileOutputStream(PDF_SITE));

        document.open();

        // 报告标题

        document.add(PdfFontUtil.getParagraph(PAGE_TITLE,TITLE_FONT,1)) ;

        document.add(PdfFontUtil.getParagraph("\n商户名称：XXX科技有限公司",INFO_FONT,-1)) ;

        document.add(PdfFontUtil.getParagraph("\n生成时间：2020-01-15\n\n",INFO_FONT,-1)) ;

        // 报告内容

        // 段落标题 + 报表图

        document.add(PdfFontUtil.getParagraph("城市数据分布统计",NODE_FONT,-1)) ;

        document.add(PdfFontUtil.getParagraph("\n· 可视化图表\n\n",BLOCK_FONT,-1)) ;

        // 设置图片宽高

        float documentWidth = document.getPageSize().getWidth() - document.leftMargin() - document.rightMargin();

        float documentHeight = documentWidth / 580 * 320;

        document.add(PdfFontUtil.getImage("F:\\file-type\\myChart.jpg",documentWidth-80,documentHeight-80)) ;

        // 数据表格

        document.add(PdfFontUtil.getParagraph("\n· 数据详情\n\n",BLOCK_FONT,-1)) ;

        PdfPTable dataTable = PdfFontUtil.getPdfPTable01(4,400) ;

        // 设置表格

        List<String> tableHeadList = tableHead () ;

        List<List<String>> tableDataList = getTableData () ;

        PdfFontUtil.addTableCell(dataTable,CONTENT_FONT,tableHeadList);

        for (List<String> tableData : tableDataList) {

            PdfFontUtil.addTableCell(dataTable,CONTENT_FONT,tableData);

        }

        document.add(dataTable);

        document.add(PdfFontUtil.getParagraph("\n· 报表描述\n\n",BLOCK_FONT,-1)) ;

        document.add(PdfFontUtil.getParagraph("数据报告可以监控每天的推广情况，" +

                "可以针对不同的数据表现进行分析，以提升推广效果。",CONTENT_FONT,-1)) ;

        document.newPage() ;

        document.close();

        writer.close();

    }

    private static List<List<String>> getTableData (){

        List<List<String>> tableDataList = new ArrayList<>() ;

        for (int i = 0 ; i < 3 ; i++){

            List<String> tableData = new ArrayList<>() ;

            tableData.add("浙江"+i) ;

            tableData.add("杭州"+i) ;

            tableData.add("276"+i) ;

            tableData.add("33.3%") ;

            tableDataList.add(tableData) ;

        }

        return tableDataList ;

    }

    private static List<String> tableHead (){

        List<String> tableHeadList = new ArrayList<>() ;

        tableHeadList.add("省份") ;

        tableHeadList.add("城市") ;

        tableHeadList.add("数量") ;

        tableHeadList.add("百分比") ;

        return tableHeadList ;

    }

    public static void main(String[] args) throws Exception {

        createPdfPage () ;

    }

}

4、页面效果

四、网页转PDF

1、页面Jar包依赖 
<dependency>

    <groupId>org.springframework.boot</groupId>

    <artifactId>spring-boot-starter-thymeleaf</artifactId>

</dependency>

<dependency>

    <groupId>org.springframework.boot</groupId>

    <artifactId>spring-boot-starter-freemarker</artifactId>

</dependency>

2、编写页面样式 
<!DOCTYPE html>

<html lang="en" xmlns:th="http://www.w3.org/1999/xhtml">

<head>

    <meta charset="UTF-8"/>

    <title>Title</title>

    <style>

        body{font-family:SimSun;}

    </style>

</head>

<body>

项目信息：<br/>

名称：${name}<br/>

作者：${author}<br/><br/>

<img

src="https://img2018.cnblogs.com/blog/1691717/201906/1691717-20190603213911854-1098366582.jpg"/>

<br/>

</body>

</html>

3、核心配置类 
public class PageConfig {

    private static final String DEST = "F:\\file-type\\HTML页面2020-01-15.pdf";

    private static final String HTML = "/pdf_page_one.html";

    private static final String FONT = "C:/Windows/Fonts/simsun.ttc";

    private static Configuration freemarkerCfg = null ;

    static {

        freemarkerCfg = new Configuration(Configuration.DEFAULT_INCOMPATIBLE_IMPROVEMENTS);

        //freemarker的模板目录

        try {

            String path = "TODO:模板路径{自定义}" ;

            freemarkerCfg.setDirectoryForTemplateLoading(new File(path));

        } catch (IOException e) {

            e.printStackTrace();

        }

    }

    /**

     * 创建文档

     */

    private static void createPdf(String content,String dest) throws Exception {

        Document document = new Document();

        PdfWriter writer = PdfWriter.getInstance(document, new FileOutputStream(dest));

        document.open();

        XMLWorkerFontProvider fontImp = new XMLWorkerFontProvider(XMLWorkerFontProvider.DONTLOOKFORFONTS);

        fontImp.register(FONT);

        XMLWorkerHelper.getInstance().parseXHtml(writer, document,

                new ByteArrayInputStream(content.getBytes()), null, Charset.forName("UTF-8"), fontImp);

        document.close();

    }

    /**

     * 页面渲染

     */

    private static String freeMarkerRender(Map<String, Object> data, String htmlTmp) throws Exception {

        Writer out = new StringWriter();

        Template template = freemarkerCfg.getTemplate(htmlTmp,"UTF-8");

        template.process(data, out);

        out.flush();

        out.close();

        return out.toString();

    }

    /**

     * 方法入口

     */

    public static void main(String[] args) throws Exception {

        Map<String,Object> data = new HashMap<> ();

        data.put("name","smile");

        data.put("author","知了") ;

        String content = PageConfig.freeMarkerRender(data,HTML);

        PageConfig.createPdf(content,DEST);

    }

}

4、转换效果图

五、源代码地址

文中涉及文件类型，在该章节源码 ware18-file-parent/case-file-type 目录下。 

GitHub·地址

https://github.com/cicadasmile/middle-ware-parent

GitEE·地址

https://gitee.com/cicadasmile/middle-ware-parent

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微服务架构专题

《1、项目技术选型简介，架构图解说明》

《2、业务架构设计，系统分层管理》

《3、数据库选型简介，业务数据规划设计》

《4、中间件集成，公共服务封装》

《5、SpringCloud 基础组件应用设计》

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