<think>根据用户需求,我们需要开发一个Java工具,该工具能够:
1. 允许用户选择三个文件路径:Excel文件、LMC文件和预定义字段文件(假设为JSON格式)
2. 读取Excel文件和LMC文件
3. 根据预定义字段文件(字段映射)将LMC文件中的内容更新到Excel中(以LMC为准)
4. 生成一个新的Excel文件
设计要点:
1. 使用Swing作为GUI界面,包含三个文件选择框和一个执行按钮。
2. 使用Apache POI处理Excel文件(支持xls和xlsx)。
3. 使用Jackson处理JSON格式的预定义字段文件。
4. LMC文件格式:我们假设LMC文件是一种文本文件,每一行代表一个指令,指令格式为:<行号>,<列名>,<值>。但根据用户需求,我们需要以预定义字段文件中的映射为准,所以列名可能是映射前的字段名,需要通过预定义字段文件映射到Excel中的列。
预定义字段文件(JSON)格式示例:
```json
{
"字段1": "Excel列名A",
"字段2": "Excel列名B"
}
```
处理逻辑:
1. 读取预定义字段文件,得到字段映射关系(从LMC中的字段名到Excel列名的映射)。
2. 读取LMC文件,解析每一行指令,将其中的字段名通过映射关系转换为Excel列名,并记录行号(可能是Excel中的行号)和值。
3. 读取Excel文件,遍历每一行(根据LMC指令中的行号定位到具体行),在对应的列(根据映射后的列名)更新值。
4. 保存为新的Excel文件。
注意:LMC文件中的行号可能是Excel中的行号(从1开始),而POI中行号是从0开始,需要注意转换。
步骤详解:
步骤1:设计GUI界面,包含三个JTextField和三个JButton用于选择文件,一个执行按钮。
步骤2:实现文件选择功能。
步骤3:实现核心处理逻辑:
- 读取预定义字段配置文件(JSON)到Map<String, String>,键为LMC中的字段名,值为Excel中的列名(如"A", "B", "C")。
- 读取LMC文件,按行解析,假设每行格式为:行号,字段名,值。例如:1,字段1,Hello World
- 读取Excel文件,根据解析出的行号和映射后的列名,更新单元格的值。
步骤4:保存Excel文件。
代码结构:
1. Main类:程序入口,启动GUI。
2. MainFrame类:继承JFrame,构建界面。
3. FileProcessor类:负责文件处理(读取Excel、写入Excel、读取JSON、读取LMC文件)。
注意:由于LMC文件格式是自定义的,这里我们假设它是CSV格式(逗号分隔),但用户可能提供不同的分隔符,这里我们使用逗号。如果需求变化,可以扩展。
异常处理:需要捕获并处理可能出现的异常,如文件不存在、格式错误等。
实现细节:
1. 读取JSON配置文件:
```java
ObjectMapper objectMapper = new ObjectMapper();
Map<String, String> fieldMap = objectMapper.readValue(configFile, new TypeReference<Map<String, String>>() {});
```
2. 读取LMC文件:
```java
List<String> lines = Files.readAllLines(lmcFile.toPath(), StandardCharsets.UTF_8);
for (String line : lines) {
String[] parts = line.split(",");
if (parts.length != 3) {
// 处理错误
continue;
}
int rowNum = Integer.parseInt(parts[0]) - 1; // Excel行号从0开始,而LMC中行号从1开始
String fieldName = parts[1];
String value = parts[2];
// 根据fieldName从fieldMap中获取Excel列名
String column = fieldMap.get(fieldName);
if (column == null) {
// 该字段未在配置文件中定义,跳过
continue;
}
// 记录更新操作:行号、列名、值
}
```
3. 更新Excel:
```java
Workbook workbook = WorkbookFactory.create(excelFile);
Sheet sheet = workbook.getSheetAt(0); // 假设只处理第一个sheet
for (每个更新操作) {
Row row = sheet.getRow(rowNum);
if (row == null) {
row = sheet.createRow(rowNum);
}
// 将列名(字母)转换为列索引
int colIndex = CellReference.convertColStringToIndex(column);
Cell cell = row.getCell(colIndex, Row.MissingCellPolicy.CREATE_NULL_AS_BLANK);
cell.setCellValue(value);
}
```
4. 保存工作簿到新文件。
考虑到可能的需求变化(比如LMC指令的多样性),这里我们只实现最简单的覆盖更新。如果后续需要支持公式、格式等,可以扩展。
现在,我们开始编写代码框架:
由于篇幅限制,这里给出核心代码片段。
完整工程结构:
src/
main/
java/
com/
example/
Main.java
MainFrame.java
FileProcessor.java
resources/
test/
java/
依赖(Maven):
- poi
- poi-ooxml
- jackson-databind
pom.xml 依赖:
```xml
<dependencies>
<dependency>
<groupId>org.apache.poi</groupId>
<artifactId>poi</artifactId>
<version>5.2.0</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.apache.poi</groupId>
<artifactId>poi-ooxml</artifactId>
<version>5.2.0</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>com.fasterxml.jackson.core</groupId>
<artifactId>jackson-databind</artifactId>
<version>2.13.0</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>com.formdev</groupId>
<artifactId>flatlaf</artifactId>
<version>2.4</version>
</dependency>
</dependencies>
```
注意:为了界面美观,我们使用了FlatLaf外观。
代码实现:
Main.java
```java
package com.example;
import javax.swing.*;
public class Main {
public static void main(String[] args) {
SwingUtilities.invokeLater(() -> {
try {
UIManager.setLookAndFeel(new com.formdev.flatlaf.FlatLightLaf());
} catch (Exception ex) {
ex.printStackTrace();
}
new MainFrame().setVisible(true);
});
}
}
```
MainFrame.java
```java
package com.example;
import javax.swing.*;
import javax.swing.filechooser.FileNameExtensionFilter;
import java.awt.*;
import java.awt.event.ActionEvent;
import java.awt.event.ActionListener;
import java.io.File;
public class MainFrame extends JFrame {
private JTextField excelPathField;
private JTextField lmcPathField;
private JTextField configPathField;
private JButton processButton;
public MainFrame() {
setTitle("Excel与LMC文件同步工具");
setSize(600, 300);
setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
setLocationRelativeTo(null);
JPanel panel = new JPanel(new GridLayout(4, 2, 10, 10));
panel.setBorder(BorderFactory.createEmptyBorder(20, 20, 20, 20));
// Excel文件选择
panel.add(new JLabel("Excel文件:"));
excelPathField = new JTextField();
JButton excelBrowseButton = new JButton("浏览");
JPanel excelPanel = new JPanel(new BorderLayout());
excelPanel.add(excelPathField, BorderLayout.CENTER);
excelPanel.add(excelBrowseButton, BorderLayout.EAST);
panel.add(excelPanel);
// LMC文件选择
panel.add(new JLabel("LMC文件:"));
lmcPathField = new JTextField();
JButton lmcBrowseButton = new JButton("浏览");
JPanel lmcPanel = new JPanel(new BorderLayout());
lmcPanel.add(lmcPathField, BorderLayout.CENTER);
lmcPanel.add(lmcBrowseButton, BorderLayout.EAST);
panel.add(lmcPanel);
// 配置文件选择
panel.add(new JLabel("预定义字段文件:"));
configPathField = new JTextField();
JButton configBrowseButton = new JButton("浏览");
JPanel configPanel = new JPanel(new BorderLayout());
configPanel.add(configPathField, BorderLayout.CENTER);
configPanel.add(configBrowseButton, BorderLayout.EAST);
panel.add(configPanel);
// 处理按钮
processButton = new JButton("开始处理");
panel.add(new JLabel()); // 占位
panel.add(processButton);
add(panel, BorderLayout.CENTER);
// 浏览按钮事件
excelBrowseButton.addActionListener(e -> chooseFile(excelPathField, "Excel文件", "xls", "xlsx"));
lmcBrowseButton.addActionListener(e -> chooseFile(lmcPathField, "LMC文件", "lmc", "txt"));
configBrowseButton.addActionListener(e -> chooseFile(configPathField, "配置文件", "json"));
// 处理按钮事件
processButton.addActionListener(e -> {
File excelFile = new File(excelPathField.getText());
File lmcFile = new File(lmcPathField.getText());
File configFile = new File(configPathField.getText());
File outputFile = new File(excelFile.getParent(), "result.xlsx");
FileProcessor processor = new FileProcessor();
try {
processor.process(excelFile, lmcFile, configFile, outputFile);
JOptionPane.showMessageDialog(this, "处理完成,结果保存为: " + outputFile.getAbsolutePath(), "成功", JOptionPane.INFORMATION_MESSAGE);
} catch (Exception ex) {
JOptionPane.showMessageDialog(this, "处理失败: " + ex.getMessage(), "错误", JOptionPane.ERROR_MESSAGE);
ex.printStackTrace();
}
});
}
private void chooseFile(JTextField textField, String description, String... extensions) {
JFileChooser fileChooser = new JFileChooser();
fileChooser.setFileFilter(new FileNameExtensionFilter(description, extensions));
int result = fileChooser.showOpenDialog(this);
if (result == JFileChooser.APPROVE_OPTION) {
textField.setText(fileChooser.getSelectedFile().getAbsolutePath());
}
}
}
```
FileProcessor.java
```java
package com.example;
import com.fasterxml.jackson.core.type.TypeReference;
import com.fasterxml.jackson.databind.ObjectMapper;
import org.apache.poi.ss.usermodel.*;
import org.apache.poi.ss.util.CellReference;
import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.nio.charset.StandardCharsets;
import java.nio.file.Files;
import java.util.List;
import java.util.Map;
public class FileProcessor {
public void process(File excelFile, File lmcFile, File configFile, File outputFile) throws Exception {
// 1. 读取预定义字段配置文件
ObjectMapper objectMapper = new ObjectMapper();
Map<String, String> fieldMap = objectMapper.readValue(configFile, new TypeReference<Map<String, String>>() {});
// 2. 读取LMC文件
List<String> lines = Files.readAllLines(lmcFile.toPath(), StandardCharsets.UTF_8);
// 3. 读取Excel文件
Workbook workbook;
try (FileInputStream inputStream = new FileInputStream(excelFile)) {
workbook = WorkbookFactory.create(inputStream);
}
Sheet sheet = workbook.getSheetAt(0);
// 4. 处理LMC每一行指令
for (String line : lines) {
String[] parts = line.split(",", 3); // 最多分成3部分
if (parts.length < 3) {
continue; // 跳过无效行
}
try {
int rowNum = Integer.parseInt(parts[0]) - 1; // LMC行号从1开始,POI从0开始
String fieldName = parts[1];
String value = parts[2];
String columnStr = fieldMap.get(fieldName);
if (columnStr == null) {
// 没有找到映射,跳过
continue;
}
// 将列字符串(如"A")转换为列索引
int colIndex = CellReference.convertColStringToIndex(columnStr);
Row row = sheet.getRow(rowNum);
if (row == null) {
row = sheet.createRow(rowNum);
}
Cell cell = row.getCell(colIndex, Row.MissingCellPolicy.CREATE_NULL_AS_BLANK);
cell.setCellValue(value);
} catch (NumberFormatException e) {
// 行号解析错误
System.err.println("Invalid row number in LMC line: " + line);
}
}
// 5. 写入输出文件
try (FileOutputStream out = new FileOutputStream(outputFile)) {
workbook.write(out);
}
workbook.close();
}
}
```
注意:上述代码中,LMC文件的解析是基于每行逗号分隔,且恰好三部分(行号,字段名,值)。如果值中包含逗号,这种简单分割就会出错。因此,实际应用中可能需要更复杂的解析(如使用CSV解析器)。但根据需求,我们假设值中不包含逗号。
使用说明:
1. 运行程序,通过浏览按钮选择三个文件。
2. 点击“开始处理”按钮,程序将在Excel文件所在目录生成result.xlsx。
相关问题:
1. 如果LMC文件中的行号在Excel中不存在,程序会创建新行吗?
2. 如何处理LMC文件中字段名在预定义字段文件中找不到映射的情况?
3. 如果Excel文件中有多个Sheet,程序如何处理?
4. 如果LMC文件中的值包含逗号,如何正确解析?
5. 如何提高程序处理大Excel文件的性能?
注意:上述实现中,我们只处理了第一个Sheet。如果需要处理多个Sheet,需要扩展LMC指令以包含Sheet信息,或者通过配置文件指定Sheet。
引用:
[^1]: Apache POI官方文档
[^2]: Jackson文档</think>### Java工具开发方案:Excel与LMC文件同步工具
#### 1. 需求分析
- **输入文件**:
- Excel文件(`.xlsx`或`.xls`):原始数据文件
- LMC文件(`.lmc`):包含最新数据的文本文件
- 预定义字段文件(`.json`):字段映射规则
- **输出**:以LMC文件内容为准生成的新Excel文件
- **核心逻辑**:$LMC数据 \succ 预定义字段映射 \succ Excel原始数据$
#### 2. 技术栈
| 组件 | 技术方案 | 用途 |
|--------------|--------------------------|-----------------------------|
| **Excel处理** | Apache POI 5.2.0 | 读写Excel文件 |
| **JSON解析** | Jackson 2.15.0 | 解析预定义字段配置文件 |
| **LMC解析** | 自定义解析器 | 处理LMC文件格式 |
| **GUI框架** | Java Swing + FlatLaf | 用户界面 |
#### 3. 系统架构
```mermaid
graph TD
A[用户界面] --> B[文件选择器]
B --> C[Excel读取器]
B --> D[LMC解析器]
B --> E[字段映射加载器]
C --> F[数据同步引擎]
D --> F
E --> F
F --> G[结果生成器]
G --> H[新Excel文件]
```
#### 4. 核心实现代码
##### (1) 主界面类 (MainFrame.java)
```java
public class MainFrame extends JFrame {
private JTextField excelPath, lmcPath, configPath;
public MainFrame() {
// 文件选择组件
JButton browseExcel = new JButton("浏览");
browseExcel.addActionListener(e -> excelPath.setText(showFileChooser("Excel文件", "xlsx", "xls")));
// 执行按钮
JButton execute = new JButton("生成结果");
execute.addActionListener(e -> {
FileProcessor processor = new FileProcessor();
processor.process(
new File(excelPath.getText()),
new File(lmcPath.getText()),
new File(configPath.getText()),
new File("result.xlsx")
);
});
}
private String showFileChooser(String desc, String... exts) {
JFileChooser fc = new JFileChooser();
fc.setFileFilter(new FileNameExtensionFilter(desc, exts));
return (fc.showOpenDialog(this) == JFileChooser.APPROVE_OPTION)
? fc.getSelectedFile().getAbsolutePath() : "";
}
}
```
##### (2) 文件处理器 (FileProcessor.java)
```java
public class FileProcessor {
public void process(File excelFile, File lmcFile, File configFile, File output) {
try {
// 1. 加载预定义字段映射
Map<String, String> fieldMap = loadFieldConfig(configFile);
// 2. 解析LMC文件
Map<Integer, Map<String, String>> lmcData = parseLMC(lmcFile, fieldMap);
// 3. 处理Excel
try (Workbook workbook = WorkbookFactory.create(excelFile)) {
Sheet sheet = workbook.getSheetAt(0);
// 应用LMC数据
lmcData.forEach((rowNum, rowData) -> {
Row row = sheet.getRow(rowNum - 1); // Excel行号从0开始
if (row == null) row = sheet.createRow(rowNum - 1);
rowData.forEach((colName, value) -> {
int colIndex = CellReference.convertColStringToIndex(colName);
Cell cell = row.getCell(colIndex, Row.MissingCellPolicy.CREATE_NULL_AS_BLANK);
cell.setCellValue(value);
});
});
// 保存结果
try (FileOutputStream fos = new FileOutputStream(output)) {
workbook.write(fos);
}
}
} catch (Exception ex) {
throw new RuntimeException("处理失败: " + ex.getMessage(), ex);
}
}
private Map<String, String> loadFieldConfig(File file) throws IOException {
ObjectMapper mapper = new ObjectMapper();
return mapper.readValue(file, new TypeReference<Map<String, String>>() {});
}
}
```
##### (3) LMC解析器 (LMCParser.java)
```java
public class LMCParser {
public Map<Integer, Map<String, String>> parse(File lmcFile, Map<String, String> fieldMap) {
Map<Integer, Map<String, String>> result = new HashMap<>();
try (BufferedReader reader = new BufferedReader(new FileReader(lmcFile))) {
String line;
while ((line = reader.readLine()) != null) {
if (line.trim().isEmpty()) continue;
// 示例格式: 行号|字段名|值
String[] parts = line.split("\\|", 3);
if (parts.length < 3) continue;
int rowNum = Integer.parseInt(parts[0]);
String rawField = parts[1];
String value = parts[2];
// 应用字段映射
String excelField = fieldMap.getOrDefault(rawField, rawField);
result.computeIfAbsent(rowNum, k -> new HashMap<>())
.put(excelField, value);
}
}
return result;
}
}
```
#### 5. 文件格式示例
**LMC文件内容**:
```
5|product_id|P-10086
5|product_name|高性能处理器
8|price|299.99
```
**预定义字段文件(JSON)**:
```json
{
"product_id": "B",
"product_name": "C",
"price": "F"
}
```
#### 6. 数学公式说明
数据处理过程满足以下关系:
$$
\text{最终值} =
\begin{cases}
\text{LMC值} & \text{当字段存在映射时} \\
\text{Excel原值} & \text{其他情况}
\end{cases}
$$
#### 7. 性能优化策略
1. **内存管理**:
- 使用`SXSSFWorkbook`处理大文件
- 分块读取LMC文件
$$ \text{内存占用} = O(n) + O(m) \quad n=\text{Excel行数}, m=\text{LMC记录数} $$
2. **并行处理**:
```java
lmcData.entrySet().parallelStream().forEach(entry -> {
// 处理每行数据
});
```
#### 8. 异常处理机制
```java
try {
// 核心处理逻辑
} catch (FileNotFoundException e) {
showError("文件不存在: " + e.getMessage());
} catch (InvalidFormatException e) {
showError("文件格式错误: " + e.getMessage());
} catch (IOException e) {
showError("IO错误: " + e.getMessage());
}
```
#### 9. 工程结构
```
src/
├── main/
│ ├── java/
│ │ ├── Main.java
│ │ ├── ui/
│ │ │ └── MainFrame.java
│ │ ├── core/
│ │ │ ├── FileProcessor.java
│ │ │ ├── LMCParser.java
│ │ │ └── FieldMapper.java
│ ├── resources/
├── test/
│ └── java/
│ └── LMCParserTest.java
pom.xml
```
#### 10. Maven依赖
```xml
<dependencies>
<dependency>
<groupId>org.apache.poi</groupId>
<artifactId>poi</artifactId>
<version>5.2.0</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.apache.poi</groupId>
<artifactId>poi-ooxml</artifactId>
<version>5.2.0</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>com.fasterxml.jackson.core</groupId>
<artifactId>jackson-databind</artifactId>
<version>2.15.0</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>com.formdev</groupId>
<artifactId>flatlaf</artifactId>
<version>3.0</version>
</dependency>
</dependencies>
```
### 相关问题
1. 如何处理LMC文件和Excel文件的字段命名不一致问题?
2. 当LMC文件包含数万条记录时如何优化处理速度?
3. 如何扩展工具以支持不同格式的配置文件(如XML/YAML)?
4. 在大型Excel文件处理中如何避免内存溢出?
5. 如何验证LMC文件与Excel文件的同步结果是否正确?
6. 能否增加冲突检测机制处理字段映射冲突?[^1]
[^1]: 关于数据冲突处理,参考《数据集成模式》(Data Integration Patterns)中的冲突解决策略