Java POI 是一个开源项目，专门用于处理Microsoft Office格式的文件，如Excel、Word和PowerPoint。本教程将深入探讨如何使用Java POI库来创建、读取和修改Excel文件，因为这是它最常见的应用场景。
一、Java POI库介绍
Java POI 提供了HSSF（Horrible Spreadsheet Format）用于处理旧版的Excel 97-2003格式（.xls），而XSSF则用于处理Excel 2007及以上版本的XML Spreadsheet Format（.xlsx）。这两个接口非常相似，使得代码兼容性得以提高。
二、创建Excel工作簿
创建Excel文件的第一步是创建一个Workbook对象，这代表整个Excel工作簿。你可以使用HSSFWorkbook或XSSFWorkbook类来创建，取决于你需要处理的文件格式。
```java
Workbook workbook = new HSSFWorkbook(); // for .xls files
Workbook workbook = new XSSFWorkbook(); // for .xlsx files
```
三、添加工作表
Workbook对象可以包含多个Sheet，每个Sheet对应Excel中的一个工作表。你可以通过调用`createSheet()`方法来创建新工作表，并指定工作表名称。
```java
Sheet sheet = workbook.createSheet("My Sheet");
```
四、创建行与单元格
在Sheet中，我们可以创建Row对象来表示一行数据，然后在Row中创建Cell对象来存储具体的数据。
```java
Row row = sheet.createRow(0); // 0-based index
Cell cell = row.createCell(0); // 0-based index
cell.setCellValue("Hello, POI!");
```
五、数据类型与样式
Cell有多种数据类型，包括STRING、NUMERIC、BOOLEAN、FORMULA等。你可以通过`setCellType()`方法设置。
对于单元格样式，如字体、颜色、边框等，可以通过CellStyle对象来控制。首先创建CellStyle对象，然后设置属性，最后将其应用到Cell上。
```java
CellStyle style = workbook.createCellStyle();
style.setFillForegroundColor(IndexedColors.YELLOW.getIndex());
style.setFillPattern(FillPatternType.SOLID_FOREGROUND);
cell.setCellStyle(style);
```
六、写入文件
完成所有操作后，需要将Workbook写入到文件中。
```java
try (FileOutputStream out = new FileOutputStream("output.xls")) {
workbook.write(out);
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
```
七、读取Excel文件
读取Excel文件时，首先使用WorkbookFactory的`create()`方法打开文件，然后获取Sheet，再遍历Row和Cell。
```java
try (InputStream in = new FileInputStream("input.xls")) {
Workbook workbook = WorkbookFactory.create(in);
Sheet sheet = workbook.getSheetAt(0); // 0-based index
for (Row row : sheet) {
for (Cell cell : row) {
String value = cell.getStringCellValue(); // For strings
double numericValue = cell.getNumericCellValue(); // For numbers
// ... other types and handling
}
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
```
八、高级特性
Java POI 还支持更复杂的操作，如公式计算、图表创建、图片插入等。例如，可以使用`FormulaEvaluator`来计算单元格的公式结果，`RichTextString`来处理带有不同样式的文本，以及`ClientAnchor`和`Drawing`来添加图片。
九、性能优化
由于POI操作文件时会加载整个工作簿到内存，对于大型文件可能导致内存溢出。可以使用SXSSF（Streaming Usermodel API）来实现按需读写，降低内存消耗。
十、错误处理与异常
在处理Excel文件时，需要注意可能出现的IO异常、格式错误等问题，及时捕获并处理，确保程序的健壮性。
总结，Java POI是一个强大的库，使得Java开发者能够在没有Microsoft Office环境的情况下处理Excel文件。通过熟练掌握其API，可以实现各种复杂的Excel操作，满足业务需求。
