Excel多級數據結構導入導出工具

Excel多級數據結構導入導出工具

這是一個功能強大的Excel導入導出工具庫，專門用于處理復雜的多級嵌套數據結構。通過自定義注解配置，可以輕松實現Java對象與Excel文件之間的雙向轉換。

核心功能特性

1. 多級數據結構支持

  • 嵌套對象處理: 支持任意層級的對象嵌套（如：集團→公司→部門→團隊→員工）
  • 自動合并單元格: 上級數據自動合并對應的行數，數據清晰層次分明
  • 智能填充: 合并單元格區域自動填充相同的上級數據
  • 層級識別: 自動識別和處理不同層級的同名字段，避免數據覆蓋

2. 強大的注解系統

  • @ExcelColumn: Excel列配置注解，控制字段與Excel列的映射關系
  • @ExcelObject: 對象關系注解，定義嵌套對象和集合的處理方式
  • @ExcelConvert: 數據轉換注解，實現字段值的自定義轉換邏輯

3. 靈活的數據轉換

  • 內置轉換器: 性別、狀態、布爾值等常用數據類型轉換
  • 自定義轉換器: 支持實現自定義的雙向數據轉換邏輯
  • 日期格式化: 支持多種日期格式的導入導出
  • 數據驗證: 支持必填字段驗證和數據類型檢查

注解詳細說明

1. @ExcelColumn 注解

用于標識Java字段與Excel列的映射關系。

@ExcelColumn(name = "列名稱",           // Excel表頭顯示的列名index = 0,               // 列的位置索引（可選）width = 20,              // 列寬度required = true,         // 是否必填isKey = true,            // 是否為關鍵字段（用于數據關聯）dateFormat = "yyyy-MM-dd", // 日期格式（僅日期字段）defaultValue = "默認值"    // 默認值（可選）
)

參數說明：

  • name: Excel列標題，導出時作為表頭，導入時用于匹配列
  • index: 列的順序位置，影響Excel中的列順序
  • width: Excel列寬度（字符數）
  • required: 導入時是否驗證該字段必填
  • isKey: 標識關鍵字段，用于多級數據的層級關聯
  • dateFormat: 日期字段的格式化模式
  • defaultValue: 字段為空時的默認值

2. @ExcelObject 注解

用于定義嵌套對象和集合的處理方式。

@ExcelObject(isCollection = true,           // 是否為集合類型elementType = Company.class,   // 集合元素類型order = 1                      // 處理順序
)
private List<Company> companies;

參數說明：

  • isCollection: 是否為集合（List、Set等）
  • elementType: 集合中元素的具體類型
  • order: 處理順序，決定在Excel中的層級位置

多級結構示例：

@Data
public class School {@ExcelColumn(name = "學校名稱", isKey = true)private String schoolName;@ExcelObject(isCollection = true, elementType = ClassInfo.class, order = 1)private List<ClassInfo> classes;  // 一級嵌套：班級列表
}@Data  
public class ClassInfo {@ExcelColumn(name = "班級名稱", isKey = true)private String className;@ExcelObject(isCollection = true, elementType = Student.class, order = 2)private List<Student> students;  // 二級嵌套：學生列表
}@Data
public class Student {@ExcelColumn(name = "學生姓名")private String studentName;@ExcelColumn(name = "年齡")private Integer age;
}

3. @ExcelConvert 注解

用于實現字段值的自定義轉換。

@ExcelColumn(name = "性別")
@ExcelConvert(converter = GenderConverter.class)
private Integer gender;  // 存儲：1-男，2-女  顯示：男/女

內置轉換器：

  • GenderConverter: 性別轉換（1?男，2?女）
  • StatusConverter: 狀態轉換（0?禁用，1?啟用）
  • BooleanConverter: 布爾轉換（true?是，false?否）

使用示例

1. 單層數據結構

@Data
public class Employee {@ExcelColumn(name = "員工編號", required = true, width = 15)private String empCode;@ExcelColumn(name = "姓名", required = true, width = 20)private String name;@ExcelColumn(name = "性別", width = 10)@ExcelConvert(converter = GenderConverter.class)private Integer gender;@ExcelColumn(name = "入職日期", dateFormat = "yyyy-MM-dd", width = 15)private Date joinDate;
}

2. 多級數據結構

@Data
public class Company {@ExcelColumn(name = "公司名稱", isKey = true, width = 25)private String companyName;@ExcelColumn(name = "公司地址", width = 40)private String address;// 部門列表 - 第一層嵌套@ExcelObject(isCollection = true, elementType = Department.class, order = 1)private List<Department> departments;
}@Data
public class Department {@ExcelColumn(name = "部門名稱", isKey = true, width = 20)private String deptName;@ExcelColumn(name = "部門經理", width = 15)private String manager;// 員工列表 - 第二層嵌套@ExcelObject(isCollection = true, elementType = Employee.class, order = 2)private List<Employee> employees;
}

3. 導入導出代碼

// 導出Excel
@GetMapping("/export")
public void exportData(HttpServletResponse response) {List<Company> companies = dataService.getCompanies();ExcelUtils.exportExcel(companies, Company.class, "公司組織架構", response);
}// 導入Excel
@PostMapping("/import")
public List<Company> importData(@RequestParam("file") MultipartFile file) {return ExcelUtils.importExcel(file.getInputStream(), Company.class);
}

Excel效果展示

在這里插入圖片描述

數據導入原理

1. 表頭映射：

  • 根據@ExcelColumn的name屬性匹配Excel表頭
  • 支持不同層級的同名字段自動識別
  • 按層級優先級進行字段映射

2. 數據填充：

  • 合并單元格區域內的空值自動填充上級數據
  • 根據isKey字段進行數據分組和層級關聯
  • 自動構建嵌套對象結構

3. 類型轉換：

  • 根據@ExcelConvert注解進行數據轉換
  • 支持日期格式化和自定義轉換邏輯

API接口示例

核心方法

// 導出Excel
public static void exportExcel(List<T> dataList, Class<T> clazz, String fileName, HttpServletResponse response)// 導入Excel  
public static List<T> importExcel(InputStream inputStream, Class<T> clazz)

Controller使用示例

@RestController
public class ExcelController {// 導出數據到Excel@GetMapping("/export/{entityType}")public void exportData(@PathVariable String entityType, HttpServletResponse response) {List<?> dataList = dataService.getData(entityType);Class<?> clazz = getEntityClass(entityType);ExcelUtils.exportExcel(dataList, clazz, entityType + "數據導出", response);}// 從Excel導入數據@PostMapping("/import/{entityType}")public List<?> importData(@PathVariable String entityType,@RequestParam("file") MultipartFile file) {Class<?> clazz = getEntityClass(entityType);return ExcelUtils.importExcel(file.getInputStream(), clazz);}
}

自定義轉換器詳解

轉換器接口

public interface ExcelConverter<T, E> {// 導出時：將Java對象字段值轉換為Excel顯示值E convertToExcel(T value, String[] params);// 導入時：將Excel單元格值轉換為Java對象字段值  T convertFromExcel(E value, String[] params);
}

內置轉換器實現

1. StatusConverter（狀態轉換器）
public class StatusConverter implements ExcelConverter<Integer, String> {@Overridepublic String convertToExcel(Integer value, String[] params) {if (value == null) return "";return value == 1 ? "啟用" : "禁用";}@Override  public Integer convertFromExcel(String value, String[] params) {if (StringUtils.isBlank(value)) return null;return "啟用".equals(value) ? 1 : 0;}
}
2. GenderConverter（性別轉換器）
public class GenderConverter implements ExcelConverter<Integer, String> {@Overridepublic String convertToExcel(Integer value, String[] params) {if (value == null) return "";return value == 1 ? "男" : "女";}@Overridepublic Integer convertFromExcel(String value, String[] params) {if (StringUtils.isBlank(value)) return null;return "男".equals(value) ? 1 : 2;}
}

自定義轉換器示例

等級轉換器
public class LevelConverter implements ExcelConverter<Integer, String> {@Overridepublic String convertToExcel(Integer value, String[] params) {if (value == null) return "";switch (value) {case 1: return "初級";case 2: return "中級"; case 3: return "高級";case 4: return "專家";default: return "未知";}}@Overridepublic Integer convertFromExcel(String value, String[] params) {if (StringUtils.isBlank(value)) return null;switch (value) {case "初級": return 1;case "中級": return 2;case "高級": return 3;case "專家": return 4;default: return 0;}}
}
帶參數的轉換器
public class ScoreConverter implements ExcelConverter<Double, String> {@Overridepublic String convertToExcel(Double value, String[] params) {if (value == null) return "";// params[0] 可以傳遞精度參數int precision = params.length > 0 ? Integer.parseInt(params[0]) : 2;String format = "%." + precision + "f";if (value >= 90) return String.format(format + " (優秀)", value);if (value >= 80) return String.format(format + " (良好)", value);  if (value >= 70) return String.format(format + " (中等)", value);if (value >= 60) return String.format(format + " (及格)", value);return String.format(format + " (不及格)", value);}@Overridepublic Double convertFromExcel(String value, String[] params) {if (StringUtils.isBlank(value)) return null;// 提取數字部分 "85.5 (良好)" -> 85.5String numStr = value.replaceAll("[^\\d.]", "");return Double.parseDouble(numStr);}
}// 使用時傳遞參數
@ExcelColumn(name = "考試成績")
@ExcelConvert(converter = ScoreConverter.class, params = {"1"}) // 1位小數
private Double score;

高級特性

1. 同名字段處理

當不同層級存在同名字段時，系統會自動按層級優先級進行映射：

// 學校實體
public class School {@ExcelColumn(name = "地址")  // L0_addressprivate String address;
}// 學生實體  
public class Student {@ExcelColumn(name = "地址")  // L2_address  private String address;
}

系統會為每個字段生成唯一標識（如 L0_address、L2_address），避免數據覆蓋。

2. 智能數據填充

對于合并單元格，系統會智能填充空值：

// 導入時，如果某行的學校名稱為空，會自動填充同一合并區域內的有效值
Row1: [學校A] [班級1] [學生1]  
Row2: [    ] [     ] [學生2]  // 空值會被填充為"學校A"和"班級1"
Row3: [    ] [     ] [學生3]

3. 數據驗證與錯誤處理

@ExcelColumn(name = "年齡", required = true)
private Integer age;// 導入時會驗證：
// 1. 必填字段不能為空
// 2. 數據類型必須匹配  
// 3. 轉換器處理異常時記錄警告但不中斷處理

最佳實踐

1. 實體類設計建議

@Data
public class OptimalEntity {// 1. 關鍵字段使用 isKey = true@ExcelColumn(name = "編號", isKey = true, required = true)private String code;// 2. 合理設置列寬@ExcelColumn(name = "詳細描述", width = 50)  private String description;// 3. 日期字段指定格式@ExcelColumn(name = "創建時間", dateFormat = "yyyy-MM-dd HH:mm:ss")private Date createTime;// 4. 使用轉換器處理枚舉或狀態@ExcelColumn(name = "狀態")@ExcelConvert(converter = StatusConverter.class)private Integer status;// 5. 嵌套集合按order排序@ExcelObject(isCollection = true, elementType = SubEntity.class, order = 1)private List<SubEntity> children;
}

2. 性能優化建議

  • 大數據量: 對于超過10萬行的數據，建議分批處理
  • 內存控制: 導入時設置合適的JVM內存參數
  • 字段簡化: 非必要字段不加@ExcelColumn注解

運行項目

環境要求

  • Java: 17+
  • Maven: 3.6+
  • Spring Boot: 3.x

技術規范

支持的數據類型

  • ? 基礎類型: String, Integer, Long, Double, Boolean
  • ? 日期類型: Date, LocalDate, LocalDateTime
  • ? 集合類型: List, Set（配合@ExcelObject使用）
  • ? 自定義對象: 支持任意嵌套深度

Excel格式要求

  • 文件格式: .xlsx (Excel 2007+)
  • 表頭位置: 第一行
  • 數據位置: 從第二行開始
  • 編碼: UTF-8（支持中文）
  • 單元格類型: 自動識別文本、數字、日期

限制說明

  • 單個Excel文件建議不超過 100MB
  • 單次導入數據量建議不超過 10萬行
  • 嵌套層級建議不超過 5層
  • 列數量建議不超過 100列

依賴項

<!-- 核心Excel處理 -->
<dependency><groupId>org.apache.poi</groupId><artifactId>poi-ooxml</artifactId><version>5.3.0</version>
</dependency><!-- Spring Boot Web -->
<dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId><version>3.5.4</version>
</dependency><!-- 工具類庫 -->
<dependency><groupId>org.apache.commons</groupId><artifactId>commons-lang3</artifactId><version>3.14.0</version>
</dependency><!-- 代碼簡化 -->
<dependency><groupId>org.projectlombok</groupId><artifactId>lombok</artifactId><scope>provided</scope>
</dependency><!-- JSON處理 -->
<dependency><groupId>com.fasterxml.jackson.core</groupId><artifactId>jackson-annotations</artifactId>
</dependency>

🎯 總結

這個Excel多級數據結構導入導出工具提供了：

? 強大的注解系統 - 簡單配置即可實現復雜功能
? 多級數據支持 - 處理任意層級的嵌套結構
? 智能數據處理 - 自動合并單元格和數據填充
? 靈活的轉換機制 - 支持自定義數據轉換邏輯
? 完善的錯誤處理 - 友好的異常處理和日志記錄

通過合理使用 @ExcelColumn、@ExcelObject 和 @ExcelConvert 注解，您可以輕松實現復雜業務數據的Excel導入導出功能。

源碼

package org.whh.excel.annotation;import java.lang.annotation.ElementType;
import java.lang.annotation.Retention;
import java.lang.annotation.RetentionPolicy;
import java.lang.annotation.Target;/*** Excel列注解* 用于標識實體類字段對應的Excel列* * @author whh*/
@Target(ElementType.FIELD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface ExcelColumn {/*** 列名稱*/String name() default "";/*** 列索引（從0開始），如果不指定則按字段聲明順序*/int index() default -1;/*** 列寬度*/int width() default 20;/*** 是否必填*/boolean required() default false;/*** 日期格式（當字段為日期類型時使用）*/String dateFormat() default "yyyy-MM-dd";/*** 數字格式（當字段為數字類型時使用）*/String numberFormat() default "";/*** 默認值*/String defaultValue() default "";/*** 說明*/String description() default "";/*** 是否為關鍵字段，用于多級數據導入時的分組標識* 當多行數據的所有關鍵字段值都相同時，這些行會被歸為同一個對象* * 使用示例：* - 如果只需要按學校編碼分組：在schoolCode字段上設置 isKey = true* - 如果需要按姓名+年齡+性別組合分組：在name、age、gender三個字段上都設置 isKey = true*/boolean isKey() default false;
}

package org.whh.excel.annotation;import org.whh.excel.converter.ExcelConverter;import java.lang.annotation.ElementType;
import java.lang.annotation.Retention;
import java.lang.annotation.RetentionPolicy;
import java.lang.annotation.Target;/*** Excel字段轉換注解* 用于標識字段需要進行值轉換，比如數字轉文字等* * @author whh*/
@Target(ElementType.FIELD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface ExcelConvert {/*** 轉換器類*/Class<? extends ExcelConverter<?, ?>> converter();/*** 轉換參數（可選）*/String[] params() default {};/*** 說明*/String description() default "";
}

package org.whh.excel.annotation;import java.lang.annotation.ElementType;
import java.lang.annotation.Retention;
import java.lang.annotation.RetentionPolicy;
import java.lang.annotation.Target;/*** Excel對象注解* 用于標識字段是一個對象或對象集合，需要按多級結構處理* * @author whh*/
@Target(ElementType.FIELD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface ExcelObject {/*** 對象類型*/Class<?> type() default Object.class;/*** 是否是集合類型*/boolean isCollection() default false;/*** 集合元素類型（當isCollection為true時使用）*/Class<?> elementType() default Object.class;/*** 層級順序（數字越小層級越高）*/int order() default 0;/*** 說明*/String description() default "";
}

package org.whh.excel.converter;/*** Excel字段轉換器接口* 用于實現字段值的雙向轉換* * @param <T> 實體類字段類型* @param <E> Excel中顯示的類型* @author whh*/
public interface ExcelConverter<T, E> {/*** 導出時的轉換：將實體類字段值轉換為Excel中顯示的值* * @param value 實體類字段值* @param params 轉換參數* @return Excel中顯示的值*/E convertToExcel(T value, String[] params);/*** 導入時的轉換：將Excel中的值轉換為實體類字段值* * @param value Excel中的值* @param params 轉換參數* @return 實體類字段值*/T convertFromExcel(E value, String[] params);
}

package org.whh.excel.util;import jakarta.servlet.http.HttpServletResponse;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.apache.commons.lang3.StringUtils;
import org.apache.poi.ss.usermodel.*;
import org.apache.poi.ss.util.CellRangeAddress;
import org.apache.poi.xssf.usermodel.XSSFWorkbook;
import org.whh.excel.annotation.ExcelColumn;
import org.whh.excel.annotation.ExcelConvert;
import org.whh.excel.annotation.ExcelObject;
import org.whh.excel.converter.ExcelConverter;import java.io.InputStream;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.ParameterizedType;
import java.lang.reflect.Type;
import java.net.URLEncoder;
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.*;
import java.util.stream.Collectors;/*** 通用Excel導入導出工具類* 基于注解自動處理多級數據結構的導入導出* 支持@ExcelColumn、@ExcelObject、@ExcelConvert注解** @author whh*/
@Slf4j
public class ExcelUtils {/*** 導出數據到Excel（通用方法）*/public static <T> void exportExcel(List<T> data, Class<T> clazz, String fileName, HttpServletResponse response) {try (Workbook workbook = new XSSFWorkbook()) {Sheet sheet = workbook.createSheet();// 解析實體類結構List<FieldInfo> allFields = parseEntityStructure(clazz);// 創建表頭createHeader(sheet, allFields);// 填充數據int currentRow = 1;for (T item : data) {currentRow = fillMultiLevelData(sheet, item, allFields, currentRow);}// 設置響應頭response.setContentType("application/vnd.openxmlformats-officedocument.spreadsheetml.sheet");response.setHeader("Content-Disposition", "attachment; filename=" + URLEncoder.encode(fileName + ".xlsx", "UTF-8"));workbook.write(response.getOutputStream());log.info("Excel導出成功");} catch (Exception e) {log.error("Excel導出失敗", e);throw new RuntimeException("Excel導出失敗", e);}}/*** 導入Excel數據（通用方法）*/public static <T> List<T> importExcel(InputStream inputStream, Class<T> clazz) {List<T> result = new ArrayList<>();try (Workbook workbook = WorkbookFactory.create(inputStream)) {Sheet sheet = workbook.getSheetAt(0);// 解析實體類結構List<FieldInfo> allFields = parseEntityStructure(clazz);// 讀取數據并構建對象result = parseMultiLevelData(sheet, clazz, allFields);log.info("Excel導入成功，共導入 {} 條記錄", result.size());} catch (Exception e) {log.error("Excel導入失敗", e);throw new RuntimeException("Excel導入失敗", e);}return result;}/*** 解析實體類結構，獲取所有層級的字段信息*/private static <T> List<FieldInfo> parseEntityStructure(Class<T> clazz) {List<FieldInfo> allFields = new ArrayList<>();collectAllFields(clazz, allFields, 0);// 按層級和索引排序allFields.sort((a, b) -> {if (a.level != b.level) {return Integer.compare(a.level, b.level);}return Integer.compare(a.columnIndex, b.columnIndex);});// 重新分配列索引int currentIndex = 0;for (FieldInfo fieldInfo : allFields) {if (!fieldInfo.isObjectField) {fieldInfo.columnIndex = currentIndex++;}}return allFields;}/*** 遞歸收集所有字段信息*/private static void collectAllFields(Class<?> clazz, List<FieldInfo> allFields, int level) {Field[] fields = clazz.getDeclaredFields();for (Field field : fields) {field.setAccessible(true);ExcelColumn excelColumn = field.getAnnotation(ExcelColumn.class);ExcelObject excelObject = field.getAnnotation(ExcelObject.class);if (excelColumn != null || excelObject != null) {FieldInfo fieldInfo = new FieldInfo();fieldInfo.field = field;fieldInfo.excelColumn = excelColumn;fieldInfo.excelObject = excelObject;fieldInfo.excelConvert = field.getAnnotation(ExcelConvert.class);fieldInfo.level = level;fieldInfo.isObjectField = (excelObject != null);fieldInfo.isCollectionField = (excelObject != null && excelObject.isCollection());if (excelColumn != null) {fieldInfo.columnIndex = excelColumn.index() != -1 ? excelColumn.index() : Integer.MAX_VALUE;}// 初始化轉換器if (fieldInfo.excelConvert != null) {try {@SuppressWarnings("unchecked")ExcelConverter<Object, Object> converter = (ExcelConverter<Object, Object>)fieldInfo.excelConvert.converter().getDeclaredConstructor().newInstance();fieldInfo.converter = converter;} catch (Exception e) {log.warn("初始化轉換器失敗: {}", fieldInfo.excelConvert.converter().getName());}}allFields.add(fieldInfo);// 如果是對象類型，遞歸收集子字段if (fieldInfo.isObjectField) {Class<?> actualType = getActualType(field);if (actualType != Object.class) {collectAllFields(actualType, allFields, level + 1);}}}}}/*** 獲取字段的實際類型*/private static Class<?> getActualType(Field field) {ExcelObject excelObject = field.getAnnotation(ExcelObject.class);if (excelObject != null) {if (excelObject.isCollection() && excelObject.elementType() != Object.class) {return excelObject.elementType();} else if (!excelObject.isCollection() && excelObject.type() != Object.class) {return excelObject.type();}}Type genericType = field.getGenericType();if (genericType instanceof ParameterizedType) {ParameterizedType paramType = (ParameterizedType) genericType;Type[] actualTypeArguments = paramType.getActualTypeArguments();if (actualTypeArguments.length > 0) {return (Class<?>) actualTypeArguments[0];}}return field.getType();}/*** 創建表頭*/private static void createHeader(Sheet sheet, List<FieldInfo> allFields) {Row headerRow = sheet.createRow(0);for (FieldInfo fieldInfo : allFields) {if (!fieldInfo.isObjectField) {Cell cell = headerRow.createCell(fieldInfo.columnIndex);String headerName = "";if (fieldInfo.excelColumn != null && StringUtils.isNotBlank(fieldInfo.excelColumn.name())) {headerName = fieldInfo.excelColumn.name();} else {headerName = fieldInfo.field.getName();}cell.setCellValue(headerName);// 設置列寬if (fieldInfo.excelColumn != null && fieldInfo.excelColumn.width() > 0) {sheet.setColumnWidth(fieldInfo.columnIndex, fieldInfo.excelColumn.width() * 256);} else {sheet.setColumnWidth(fieldInfo.columnIndex, 20 * 256);}}}}/*** 填充多級數據*/private static int fillMultiLevelData(Sheet sheet, Object rootItem, List<FieldInfo> allFields, int startRow) {try {// 展開為平面數據行List<Map<String, Object>> dataRows = expandToFlatRows(rootItem, allFields);// 填充每行數據for (int i = 0; i < dataRows.size(); i++) {Row row = sheet.createRow(startRow + i);Map<String, Object> rowData = dataRows.get(i);for (FieldInfo fieldInfo : allFields) {if (!fieldInfo.isObjectField) {Cell cell = row.createCell(fieldInfo.columnIndex);// 使用層級特定的唯一鍵獲取值String uniqueKey = "L" + fieldInfo.level + "_" + fieldInfo.field.getName();Object value = rowData.get(uniqueKey);String cellValue = convertToExcelValue(value, fieldInfo);cell.setCellValue(cellValue);}}}// 創建合并單元格if (dataRows.size() > 1) {createMergeRegions(sheet, rootItem, allFields, startRow, dataRows.size());}return startRow + dataRows.size();} catch (Exception e) {log.error("填充多級數據失敗", e);return startRow + 1;}}/*** 展開對象為平面數據行*/private static List<Map<String, Object>> expandToFlatRows(Object item, List<FieldInfo> allFields) {List<Map<String, Object>> result = new ArrayList<>();try {expandObjectToRows(item, new HashMap<>(), allFields, result);} catch (Exception e) {log.warn("展開對象失敗", e);}return result.isEmpty() ? Arrays.asList(new HashMap<>()) : result;}/*** 遞歸展開對象到行數據*/private static void expandObjectToRows(Object item, Map<String, Object> parentData,List<FieldInfo> allFields, List<Map<String, Object>> result) throws Exception {Map<String, Object> currentData = new HashMap<>(parentData);List<Object> childItems = new ArrayList<>();// 收集當前層級的字段值for (FieldInfo fieldInfo : allFields) {if (fieldInfo.field.getDeclaringClass().isAssignableFrom(item.getClass())) {Object value = fieldInfo.field.get(item);if (fieldInfo.isCollectionField && value instanceof Collection) {childItems.addAll((Collection<?>) value);} else if (!fieldInfo.isObjectField) {// 使用層級+字段名作為唯一鍵，避免不同層級的同名字段相互覆蓋String uniqueKey = "L" + fieldInfo.level + "_" + fieldInfo.field.getName();currentData.put(uniqueKey, value);  // 使用唯一鍵存儲，避免覆蓋}}}// 如果有子對象，遞歸處理if (!childItems.isEmpty()) {for (Object childItem : childItems) {expandObjectToRows(childItem, currentData, allFields, result);}} else {result.add(currentData);}}/*** 創建合并單元格（支持任意多級數據結構）*/private static void createMergeRegions(Sheet sheet, Object rootItem, List<FieldInfo> allFields,int startRow, int totalRows) {try {// 構建層級結構樹HierarchyNode rootNode = buildHierarchyTree(rootItem, allFields, startRow);// 遞歸創建所有層級的合并區域createMergeRegionsRecursively(sheet, rootNode, allFields);} catch (Exception e) {log.warn("創建合并單元格失敗", e);}}/*** 構建層級結構樹（支持任意層級）*/private static HierarchyNode buildHierarchyTree(Object rootItem, List<FieldInfo> allFields, int startRow) {HierarchyNode rootNode = new HierarchyNode();rootNode.item = rootItem;rootNode.level = 0;rootNode.startRow = startRow;// 遞歸構建層級樹buildHierarchyTreeRecursively(rootNode, allFields);return rootNode;}/*** 遞歸構建層級結構樹*/private static void buildHierarchyTreeRecursively(HierarchyNode node, List<FieldInfo> allFields) {try {List<Object> childItems = new ArrayList<>();// 找到當前對象的子對象集合for (FieldInfo fieldInfo : allFields) {if (fieldInfo.field.getDeclaringClass().isAssignableFrom(node.item.getClass())&& fieldInfo.isCollectionField) {Object value = fieldInfo.field.get(node.item);if (value instanceof Collection) {childItems.addAll((Collection<?>) value);}break; // 每個對象只處理一個子集合}}// 為每個子對象創建節點int currentRow = node.startRow;for (Object childItem : childItems) {HierarchyNode childNode = new HierarchyNode();childNode.item = childItem;childNode.level = node.level + 1;childNode.startRow = currentRow;childNode.parent = node;node.children.add(childNode);// 遞歸構建子節點buildHierarchyTreeRecursively(childNode, allFields);// 計算當前子節點占用的行數childNode.rowCount = calculateNodeRowCount(childNode);currentRow += childNode.rowCount;}// 如果沒有子節點，則為葉子節點，占用1行if (childItems.isEmpty()) {node.rowCount = 1;} else {// 有子節點時，行數為所有子節點行數之和node.rowCount = node.children.stream().mapToInt(child -> child.rowCount).sum();}} catch (Exception e) {log.warn("構建層級樹失敗", e);node.rowCount = 1;}}/*** 計算節點占用的行數*/private static int calculateNodeRowCount(HierarchyNode node) {if (node.children.isEmpty()) {return 1;}return node.children.stream().mapToInt(child -> child.rowCount).sum();}/*** 遞歸創建所有層級的合并區域*/private static void createMergeRegionsRecursively(Sheet sheet, HierarchyNode node, List<FieldInfo> allFields) {try {// 為當前層級的字段創建合并區域if (node.rowCount > 1) {List<FieldInfo> currentLevelFields = allFields.stream().filter(f -> !f.isObjectField && f.level == node.level).toList();for (FieldInfo fieldInfo : currentLevelFields) {CellRangeAddress mergeRegion = new CellRangeAddress(node.startRow, node.startRow + node.rowCount - 1,fieldInfo.columnIndex, fieldInfo.columnIndex);sheet.addMergedRegion(mergeRegion);// 設置居中樣式setCellStyle(sheet, node.startRow, fieldInfo.columnIndex);}}// 遞歸處理子節點for (HierarchyNode child : node.children) {createMergeRegionsRecursively(sheet, child, allFields);}} catch (Exception e) {log.warn("遞歸創建合并區域失敗", e);}}/*** 層級節點類（支持任意層級的數據結構）*/private static class HierarchyNode {Object item;              // 當前對象int level;               // 層級深度 (0=根層級)int startRow;            // 起始行號int rowCount;            // 占用行數HierarchyNode parent;    // 父節點List<HierarchyNode> children = new ArrayList<>();  // 子節點列表}/*** 設置單元格樣式*/private static void setCellStyle(Sheet sheet, int row, int col) {try {Row sheetRow = sheet.getRow(row);if (sheetRow != null) {Cell cell = sheetRow.getCell(col);if (cell != null) {CellStyle style = sheet.getWorkbook().createCellStyle();style.setAlignment(HorizontalAlignment.CENTER);style.setVerticalAlignment(VerticalAlignment.CENTER);cell.setCellStyle(style);}}} catch (Exception e) {log.warn("設置單元格樣式失敗", e);}}/*** 轉換值為Excel顯示格式*/private static String convertToExcelValue(Object value, FieldInfo fieldInfo) {if (value == null) {return fieldInfo.excelColumn != null ? fieldInfo.excelColumn.defaultValue() : "";}// 使用轉換器if (fieldInfo.converter != null) {try {Object converted = fieldInfo.converter.convertToExcel(value, fieldInfo.excelConvert.params());return String.valueOf(converted);} catch (Exception e) {log.warn("字段轉換失敗: {}", fieldInfo.field.getName());}}// 日期格式化if (value instanceof Date && fieldInfo.excelColumn != null &&StringUtils.isNotBlank(fieldInfo.excelColumn.dateFormat())) {SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat(fieldInfo.excelColumn.dateFormat());return sdf.format((Date) value);}return String.valueOf(value);}/*** 解析Excel數據為對象列表*/private static <T> List<T> parseMultiLevelData(Sheet sheet, Class<T> clazz, List<FieldInfo> allFields) {List<T> result = new ArrayList<>();try {if (sheet.getPhysicalNumberOfRows() <= 1) {log.warn("Excel文件沒有數據行");return result;}// 讀取表頭Row headerRow = sheet.getRow(0);Map<String, Integer> headerMap = parseHeader(headerRow, allFields);// 讀取所有數據行List<Map<String, Object>> rowDataList = readAllRows(sheet, headerMap, allFields);if (rowDataList.isEmpty()) {log.warn("沒有讀取到任何數據");return result;}// 構建多級對象結構result = buildMultiLevelObjects(rowDataList, clazz, allFields);} catch (Exception e) {log.error("解析Excel數據失敗", e);throw new RuntimeException("解析Excel數據失敗", e);}return result;}/*** 解析Excel表頭*/private static Map<String, Integer> parseHeader(Row headerRow, List<FieldInfo> allFields) {Map<String, Integer> headerMap = new HashMap<>();if (headerRow != null) {// 按層級排序字段，確保低層級的字段優先映射List<FieldInfo> sortedFields = allFields.stream().filter(f -> !f.isObjectField && f.excelColumn != null).sorted((a, b) -> Integer.compare(a.level, b.level)).toList();// 記錄每個列名已經被哪些層級使用過Map<String, Set<Integer>> usedLevels = new HashMap<>();for (int i = 0; i < headerRow.getPhysicalNumberOfCells(); i++) {Cell cell = headerRow.getCell(i);if (cell != null) {String headerName = cell.getStringCellValue();// 按層級順序找到第一個未映射的匹配字段for (FieldInfo fieldInfo : sortedFields) {if (headerName.equals(fieldInfo.excelColumn.name())) {String uniqueKey = "L" + fieldInfo.level + "_" + fieldInfo.field.getName();// 檢查這個字段是否已經被映射過if (!headerMap.containsKey(uniqueKey)) {// 記錄此列名在此層級的使用usedLevels.computeIfAbsent(headerName, k -> new HashSet<>()).add(fieldInfo.level);headerMap.put(uniqueKey, i);break;}}}}}}log.debug("解析表頭完成，映射關系: {}", headerMap);return headerMap;}/*** 讀取所有數據行*/private static List<Map<String, Object>> readAllRows(Sheet sheet, Map<String, Integer> headerMap, List<FieldInfo> allFields) {List<Map<String, Object>> rowDataList = new ArrayList<>();for (int i = 1; i <= sheet.getLastRowNum(); i++) {Row row = sheet.getRow(i);if (row == null) continue;Map<String, Object> rowData = new HashMap<>();boolean hasData = false;// 讀取每個字段的值for (FieldInfo fieldInfo : allFields) {if (!fieldInfo.isObjectField && fieldInfo.excelColumn != null) {String fieldName = fieldInfo.field.getName();// 使用層級特定的唯一鍵查找列索引String uniqueKey = "L" + fieldInfo.level + "_" + fieldName;Integer colIndex = headerMap.get(uniqueKey);if (colIndex != null) {Cell cell = row.getCell(colIndex);Object value = getCellValue(cell, fieldInfo);// 使用層級特定的唯一鍵存儲，避免同名字段覆蓋rowData.put(uniqueKey, value);if (value != null && !value.toString().trim().isEmpty()) {hasData = true;}}}}if (hasData) {rowData.put("_rowIndex", i);rowDataList.add(rowData);}}// 填補合并單元格的空值問題fillMergedCellValues(rowDataList, allFields);log.debug("讀取到 {} 行數據", rowDataList.size());return rowDataList;}/*** 填補合并單元格的空值問題* 嚴格按層級和子對象組隔離，只在同層級同對象組內填補空值*/private static void fillMergedCellValues(List<Map<String, Object>> rowDataList, List<FieldInfo> allFields) {if (rowDataList.isEmpty()) return;// 按層級分組字段Map<Integer, List<String>> levelFields = new HashMap<>();for (FieldInfo fieldInfo : allFields) {if (!fieldInfo.isObjectField && fieldInfo.excelColumn != null) {String uniqueKey = "L" + fieldInfo.level + "_" + fieldInfo.field.getName();levelFields.computeIfAbsent(fieldInfo.level, k -> new ArrayList<>()).add(uniqueKey);}}// 找到最大層級（葉子節點層級）int maxLevel = levelFields.keySet().stream().mapToInt(Integer::intValue).max().orElse(0);// 按層級逐級處理，嚴格隔離for (int currentLevel = 0; currentLevel < maxLevel; currentLevel++) {List<String> currentLevelFieldKeys = levelFields.get(currentLevel);if (currentLevelFieldKeys == null || currentLevelFieldKeys.isEmpty()) continue;// 獲取當前層級的關鍵字段List<String> currentLevelKeyFields = getKeyFieldNames(allFields, currentLevel);// 按當前層級的對象分組Map<String, List<Map<String, Object>>> currentLevelGroups = new LinkedHashMap<>();for (Map<String, Object> rowData : rowDataList) {String levelKey = buildObjectKey(rowData, currentLevelKeyFields, currentLevel);currentLevelGroups.computeIfAbsent(levelKey, k -> new ArrayList<>()).add(rowData);}// 為當前層級的每個對象組分別填補空值for (Map.Entry<String, List<Map<String, Object>>> levelGroup : currentLevelGroups.entrySet()) {String levelKey = levelGroup.getKey();List<Map<String, Object>> levelRowData = levelGroup.getValue();for (String fieldKey : currentLevelFieldKeys) {// 檢查當前層級對象組內是否有空值需要填補boolean hasEmptyValue = false;Object masterValue = null;// 先找到第一個非空值作為主值for (Map<String, Object> rowData : levelRowData) {Object currentValue = rowData.get(fieldKey);if (currentValue != null && !currentValue.toString().trim().isEmpty()) {if (masterValue == null) {masterValue = currentValue;}} else {hasEmptyValue = true;}}// 只有同時滿足"有主值"和"有空值"的條件才進行填充if (masterValue != null && hasEmptyValue) {int filledCount = 0;for (Map<String, Object> rowData : levelRowData) {Object currentValue = rowData.get(fieldKey);if (currentValue == null || currentValue.toString().trim().isEmpty()) {rowData.put(fieldKey, masterValue);filledCount++;}}}}}}}/*** 獲取單元格值，支持合并單元格*/private static Object getCellValue(Cell cell, FieldInfo fieldInfo) {if (cell == null) return null;try {// 檢查是否為合并單元格Sheet sheet = cell.getSheet();int rowIndex = cell.getRowIndex();int colIndex = cell.getColumnIndex();// 查找合并區域for (CellRangeAddress range : sheet.getMergedRegions()) {if (range.isInRange(rowIndex, colIndex)) {// 如果是合并單元格，獲取合并區域的第一個單元格的值Row firstRow = sheet.getRow(range.getFirstRow());if (firstRow != null) {Cell firstCell = firstRow.getCell(range.getFirstColumn());if (firstCell != null && firstCell != cell) {return getCellValue(firstCell, fieldInfo);}}}}// 普通單元格處理switch (cell.getCellType()) {case STRING:String stringValue = cell.getStringCellValue();return convertCellValue(stringValue, fieldInfo);case NUMERIC:double numericValue = cell.getNumericCellValue();// 如果字段類型是Date，嘗試轉換為日期if (fieldInfo.field.getType() == Date.class) {return cell.getDateCellValue();} else if (fieldInfo.field.getType() == Integer.class || fieldInfo.field.getType() == int.class) {return (int) numericValue;}return numericValue;case BOOLEAN:return cell.getBooleanCellValue();default:return null;}} catch (Exception e) {log.warn("讀取單元格值失敗: {}", e.getMessage());return null;}}/*** 轉換單元格值*/private static Object convertCellValue(String value, FieldInfo fieldInfo) {if (value == null || value.trim().isEmpty()) return null;Class<?> fieldType = fieldInfo.field.getType();try {// 如果有自定義轉換器，先嘗試轉換if (fieldInfo.converter != null) {return fieldInfo.converter.convertFromExcel(value, new String[0]);}// 根據字段類型轉換if (fieldType == String.class) {return value;} else if (fieldType == Integer.class || fieldType == int.class) {return Integer.parseInt(value);} else if (fieldType == Long.class || fieldType == long.class) {return Long.parseLong(value);} else if (fieldType == Double.class || fieldType == double.class) {return Double.parseDouble(value);} else if (fieldType == Boolean.class || fieldType == boolean.class) {return Boolean.parseBoolean(value);} else if (fieldType == Date.class) {// 嘗試解析日期SimpleDateFormat[] formats = {new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss"),new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd"),new SimpleDateFormat("yyyy/MM/dd")};for (SimpleDateFormat format : formats) {try {return format.parse(value);} catch (Exception ignored) {}}}return value;} catch (Exception e) {log.warn("轉換單元格值失敗: {} -> {}", value, fieldType.getSimpleName());return value;}}/*** 構建多級對象結構*/private static <T> List<T> buildMultiLevelObjects(List<Map<String, Object>> rowDataList, Class<T> clazz, List<FieldInfo> allFields) {List<T> result = new ArrayList<>();try {// 找到最大層級深度int maxLevel = allFields.stream().filter(f -> !f.isObjectField).mapToInt(f -> f.level).max().orElse(0);log.debug("最大層級深度: {}", maxLevel);// 按層級分組數據Map<String, List<Map<String, Object>>> groupedData = groupDataByHierarchy(rowDataList, allFields);// 構建根對象for (Map.Entry<String, List<Map<String, Object>>> entry : groupedData.entrySet()) {T rootObject = buildSingleObject(entry.getValue(), clazz, allFields, 0);if (rootObject != null) {result.add(rootObject);}}} catch (Exception e) {log.error("構建多級對象失敗", e);}return result;}/*** 按層級分組數據（支持任意級別）*/private static Map<String, List<Map<String, Object>>> groupDataByHierarchy(List<Map<String, Object>> rowDataList, List<FieldInfo> allFields) {Map<String, List<Map<String, Object>>> groupedData = new LinkedHashMap<>();// 獲取根層級的關鍵字段組合List<String> rootKeyFieldNames = getKeyFieldNames(allFields, 0);for (Map<String, Object> rowData : rowDataList) {// 構建根對象的唯一標識String key = buildObjectKey(rowData, rootKeyFieldNames, 0);groupedData.computeIfAbsent(key, k -> new ArrayList<>()).add(rowData);}return groupedData;}/*** 獲取指定層級的關鍵字段名稱列表*/private static List<String> getKeyFieldNames(List<FieldInfo> allFields, int level) {List<String> keyFieldNames = new ArrayList<>();// 獲取當前層級的所有字段List<FieldInfo> currentLevelFields = allFields.stream().filter(f -> !f.isObjectField && f.level == level).toList();// 收集所有標記為isKey=true的字段for (FieldInfo field : currentLevelFields) {ExcelColumn column = field.excelColumn;if (column != null && column.isKey()) {keyFieldNames.add(field.field.getName());}}// 如果沒有找到任何關鍵字段，使用第一個字段作為默認關鍵字段if (keyFieldNames.isEmpty() && !currentLevelFields.isEmpty()) {keyFieldNames.add(currentLevelFields.get(0).field.getName());}return keyFieldNames;}/*** 構建對象的唯一標識鍵*/private static String buildObjectKey(Map<String, Object> rowData, List<String> keyFieldNames, int level) {StringBuilder key = new StringBuilder();for (String fieldName : keyFieldNames) {// 使用層級特定的唯一鍵獲取值String uniqueKey = "L" + level + "_" + fieldName;Object value = rowData.get(uniqueKey);key.append(value != null ? value.toString() : "null").append("|");}return key.toString();}/*** 構建單個對象*/private static <T> T buildSingleObject(List<Map<String, Object>> rowDataList, Class<T> clazz, List<FieldInfo> allFields, int level) {try {T object = clazz.getDeclaredConstructor().newInstance();// 設置當前層級的字段值Map<String, Object> representativeRow = findRepresentativeRow(rowDataList, allFields, level);List<FieldInfo> currentLevelFields = allFields.stream().filter(f -> !f.isObjectField && f.level == level).toList();for (FieldInfo fieldInfo : currentLevelFields) {// 使用層級特定的唯一鍵，避免同名字段覆蓋問題String uniqueKey = "L" + fieldInfo.level + "_" + fieldInfo.field.getName();Object value = representativeRow.get(uniqueKey);if (value != null) {fieldInfo.field.set(object, value);}}List<FieldInfo> childCollectionFields = allFields.stream().filter(f -> f.isCollectionField && f.level == level).toList();for (FieldInfo collectionField : childCollectionFields) {Class<?> elementType = getActualType(collectionField.field);// 按子對象分組Map<String, List<Map<String, Object>>> childGroups = groupChildData(rowDataList, allFields, level + 1);List<Object> childObjects = new ArrayList<>();for (List<Map<String, Object>> childRowData : childGroups.values()) {Object childObject = buildSingleObject(childRowData, elementType, allFields, level + 1);if (childObject != null) {childObjects.add(childObject);}}collectionField.field.set(object, childObjects);}return object;} catch (Exception e) {log.error("構建對象失敗: {}", e.getMessage());return null;}}/*** 找到代表性的行數據（用于獲取當前層級的字段值）* 對于每個字段，優先選擇有值的行數據*/private static Map<String, Object> findRepresentativeRow(List<Map<String, Object>> rowDataList, List<FieldInfo> allFields, int level) {if (rowDataList.isEmpty()) {return new HashMap<>();}if (rowDataList.size() == 1) {return rowDataList.get(0);}// 獲取當前層級的所有字段List<FieldInfo> currentLevelFields = allFields.stream().filter(f -> !f.isObjectField && f.level == level).toList();// 創建一個組合的代表性行數據Map<String, Object> representativeRow = new HashMap<>(rowDataList.get(0));// 對于每個字段，找到第一個非空值for (FieldInfo fieldInfo : currentLevelFields) {String uniqueKey = "L" + fieldInfo.level + "_" + fieldInfo.field.getName();Object currentValue = representativeRow.get(uniqueKey);// 如果當前值是空的，嘗試從其他行中找到非空值if (currentValue == null || currentValue.toString().trim().isEmpty()) {for (Map<String, Object> rowData : rowDataList) {Object value = rowData.get(uniqueKey);if (value != null && !value.toString().trim().isEmpty()) {representativeRow.put(uniqueKey, value);break;}}}}return representativeRow;}/*** 分組子數據（支持任意級別）*/private static Map<String, List<Map<String, Object>>> groupChildData(List<Map<String, Object>> rowDataList, List<FieldInfo> allFields, int childLevel) {Map<String, List<Map<String, Object>>> childGroups = new LinkedHashMap<>();// 獲取子層級的關鍵字段組合List<String> childKeyFieldNames = getKeyFieldNames(allFields, childLevel);for (Map<String, Object> rowData : rowDataList) {// 構建子對象的唯一標識String key = buildObjectKey(rowData, childKeyFieldNames, childLevel);childGroups.computeIfAbsent(key, k -> new ArrayList<>()).add(rowData);}return childGroups;}/*** 字段信息類*/private static class FieldInfo {Field field;ExcelColumn excelColumn;ExcelObject excelObject;ExcelConvert excelConvert;ExcelConverter<Object, Object> converter;int level;int columnIndex;boolean isObjectField;boolean isCollectionField;}
}

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