本文探讨了Java编程中的高级特性——反射和泛型。通过实践案例，作者展示了如何利用Java的泛型与反射机制解决实际问题，特别关注了在处理Excel文件时的应用。文章还分享了一个用于操作Excel的工具类，尽管存在一些局限性，但作者通过不断尝试和完善，提高了代码的可读性和实用性。
前几天被派到一个小项目中做临时维护，工作地点不方便且不说，项目代码那叫一个恶心...
- 代码几乎完全没有注释。这应该是我们天朝大部分程序员的习惯，代码不写注释，给后面维护的同事带来多大麻烦啊！
- 几百行的JS代码放在JSP文件中，而且没有格式。个人觉得这么长的代码提取到JS文件中比较好，都堆在JSP中使程序可读性极差！
- HTML代码没有结构可言。基本的缩进都没有，读这种代码那叫一个欲哭无泪啊！HTML混合JSTL以及Struts2的标签，叫人头大！
- 超长的方法体。接触项目的第三天见到一个600多行的方法，感觉很头大，更极品的是后来发现了一个1100行的方法，当时的感觉是见到高人了...
- 文件组织极其混乱。自己写的JS与引入的开源JS框架混在一起，JS开源框架文件也是乱放。
- 命名也是非常混乱，完全做不到见名知义。
- 代码乱放。本来不是该模块的代码非要组织到该模块中...
- 其它问题。如同样代码多处编写等
其中有一个问题就是对Excel文件的导入解析（就是那个600多行的方法），那么长的方法，我都懒得去读一遍；代码长还不是主要问题，主要问题是这种代码肯定是需要一次就得写一次。有鉴于此，我便花些时间试着利用Java的泛型与反射机制写了一个通用的工具类，但绞尽脑汁也没有写地太完善，思来想去总是不尽人意；佑于水平不高，也只能如此，测试了一下勉强能用，只是容错能力不强，发表于此，以待后用...
列名使用粗体、水平居中、垂直居中、12号字，没有其它样式，也没有提供自定义单元格样式的功能，如果有特殊需求，此类不适用。
package com.ninemax.common.util;
import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.lang.reflect.Array;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.Method;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.Collections;
import java.util.Date;
import java.util.List;
import jxl.BooleanCell;
import jxl.Cell;
import jxl.DateCell;
import jxl.NumberCell;
import jxl.Sheet;
import jxl.Workbook;
import jxl.biff.EmptyCell;
import jxl.format.Alignment;
import jxl.format.VerticalAlignment;
import jxl.write.Blank;
import jxl.write.DateTime;
import jxl.write.Label;
import jxl.write.WritableCellFormat;
import jxl.write.WritableFont;
import jxl.write.WritableSheet;
import jxl.write.WritableWorkbook;
/**
* 操作Excel工具类(使用开源项目JXL操作Excel).<br />
* 需要严格按照方法定义来使用, 容错能力不高.<br />
* 实体类应该严格按照JavaBean规范定义, 数据类型仅支持基本类型、java.util.Date、java.lang.String
*
* @author zhangyh (2013-01-11)
*/
public class ExcelUtil {
/**
* getExcelStream(T[], String[], String[], String)的中转方法, 可直接接受List集合数据
* @see {@link ExcelUtil#getExcelStream(Object[], String[], String[], String)}
*/
public static <T> OutputStream getExcelStream(List<T> dataList, String [] beanProperties,
String [] columnNames, String sheetName) throws Exception {
if (null != dataList && dataList.size() > 0) {
Class<?> newType = dataList.get(0).getClass();
@SuppressWarnings("unchecked")
T [] tempArray = (T []) Array.newInstance(newType, dataList.size());
dataList.toArray(tempArray);
return getExcelStream(tempArray, beanProperties, columnNames, sheetName);
}
return null;
}
/**
* getExcelStreamWithPointOutProperties(T[], String[], String[], String)的中转方法,
* 可直接接受List集合数据, 方法第二个参数接受指明转换到Excel的JavaBean属性, 顺序任意.
* @see {@link ExcelUtil#getExcelStreamWithPointOutProperties(Object[], String[], String[], String)}
*/
public static <T> OutputStream getExcelStreamWithPointOutProperties(List<T> dataList,
String [] beanProperties, String [] columnNames, String sheetName)
throws Exception {
if (null != dataList && dataList.size() > 0) {
Class<?> newType = dataList.get(0).getClass();
@SuppressWarnings("unchecked")
T [] tempArray = (T []) Array.newInstance(newType, dataList.size());
dataList.toArray(tempArray);
return getExcelStreamWithPointOutProperties(tempArray, beanProperties,
columnNames, sheetName);
}
return null;
}
/**
* <p>将Java对象组成的集合转换成Excel数据, 以输出流形式返回, 可以实现下载、存储在磁盘等.</p>
* <p>Excel文件列按JavaBean属性定义顺序生成, 还需要注意Excel列名数与排除掉的属性数之和必须与
* JavaBean属性总数相等.</p>
* @param dataList 需要转换到Excel的Java对象数组
* @param columnNames Excel列名(即JavaBean属性对应的列名, 如:name >> '姓名'), 必须按JavaBean
* 属性定义顺序给出, 还需要注意跳过excludeProperties指定的排除掉的属性
* @param excludeProperties 排除掉的JavaBean属性名
* @param sheetName Excel文件表名
* @return 生成的Excel文件输出流(ByteArrayOutputStream)
* @throws Exception
*/
public static <T> OutputStream getExcelStream(T [] dataList, String [] columnNames,
String [] excludeProperties, String sheetName) throws Exception {
if (null == columnNames) {
throw new Exception("Excel列名必须指定.");
}
// 取得数组成员的类型Class对象
Class<?> clazz = dataList.getClass().getComponentType();
Field [] fields = clazz.getDeclaredFields();
List<String> excludePropertyList = Collections.emptyList();
if (excludeProperties != null && excludeProperties.length > 0) {
excludePropertyList = Arrays.asList(excludeProperties);
}
if (fields.length != columnNames.length + excludePropertyList.size()) {
throw new Exception("给定Excel列名为" + columnNames.length + "个, 排除掉的" +
"属性为" + excludePropertyList.size() + "个, 实体类" +
clazz.getSimpleName() + "共有" + fields.length +
"个属性,个数不匹配.");
}
// 列名与Bean有效属性一一对应
String [] beanProperties = new String [columnNames.length];
int i = 0;
for(Field field : fields) {
String fieldName = field.getName();
if (excludePropertyList == null || !excludePropertyList.contains(fieldName)) {
// 当给定排除属性数和列名数之和与Bean属性数不等时会有异常
beanProperties[i++] = fieldName;
}
}
Method [] getterMethods = parseGetterMethods(beanProperties, clazz);
return getExcelStream(dataList, getterMethods, columnNames, sheetName);
}
/**
* <p>将Java对象组成的集合转换成Excel数据, 以输出流形式返回, 可以实现下载、存储在磁盘等.</p>
* <p>可按任意顺序取任意个数的Bean属性导出到Excel, Excel列顺序将与给定beanProperties顺序保持一致.</p>
* @param data 需要生成Excel文件的Java数据, beanProperties即是T中的属性
* @param beanProperties 需要转换到Excel中的Bean属性
* @param colNames Excel使用的列名, 需要与beanProperties一一对应
* @param sheetName Excel表名
* @return 生成的Excel输出流(ByteArrayOutputStream)
* @throws Exception
*/
public static <T> OutputStream getExcelStreamWithPointOutProperties (T [] data,
String [] beanProperties, String [] colNames, String sheetName) throws Exception {
if (beanProperties == null || colNames == null) {
throw new Exception("必须给出有效的JavaBean属性及相应的Excel列名.");
}
if (beanProperties.length > colNames.length) {
throw new Exception("给出的Excel列名为" + colNames.length +
"个, 给出的有效Bean属性为" + beanProperties.length + "个, 个数不匹配.");
}
Class<?> clazz = data.getClass().getComponentType();
Method [] getterMethods = parseGetterMethods(beanProperties, clazz);
return getExcelStream(data, getterMethods, colNames, sheetName);
}
// 解析JavaBean属性对应的getter方法
private static Method [] parseGetterMethods(String [] properties, Class<?> clazz)
throws Exception {
Method [] getterMethods = new Method [properties.length];
int i = 0;
for(String property : properties) {
String getterName = "get" + property.substring(0, 1).toUpperCase() + property.substring(1);
try {
getterMethods[i++] = clazz.getMethod(getterName, (Class []) null);
} catch (SecurityException e) {
throw new Exception("属性" + property + "对应的getter方法可能无法访问.", e);
} catch (NoSuchMethodException se) {
throw new Exception("属性" + property + "没有对应的getter方法.", se);
}
}
return getterMethods;
}
/**
* 具体执行方法, 公开的方法getExcelStreamWithPointOutProperties和getExcelStream都是为调用此方法作相应准备.
* 方法中调用getters并将值填进相应的单元格中, 最后将Excel文件以输出流的形式返回.
* @param data Java集合数据, 公开方法中的List形式也会转为数组形式.
* @param getterMethods 需要转换成Excel列的JavaBean属性对应的getters方法
* @param colNames Excel列名, 与JavaBean属性对应
* @param sheetName Excel表名
* @return Excel文件对应的输出流
* @throws Exception
*/
private static <T> OutputStream getExcelStream(T [] data, Method [] getterMethods,
String [] colNames, String sheetName) throws Exception {
if (null == sheetName) {
sheetName = "Sheet_1";
}
ByteArrayOutputStream os = new ByteArrayOutputStream();
WritableWorkbook workbook = Workbook.createWorkbook(os);
WritableSheet sheet = workbook.createSheet(sheetName, 0);
WritableCellFormat cellFormat = new WritableCellFormat();
cellFormat.setAlignment(Alignment.CENTRE);
cellFormat.setVerticalAlignment(VerticalAlignment.CENTRE);
cellFormat.setFont(new WritableFont(WritableFont.ARIAL, 12, WritableFont.BOLD));
int col = 0;
for(Method method : getterMethods) {
int row = 0;
// 第一行(列名)采用粗体、15号字, 并居中对齐
sheet.addCell(new Label(col, row++, colNames[col], cellFormat));
for(T t : data) {
// 调用getter方法, 并将返回值添加到Excel的单元格中
invokeGetterMethod(method, t, sheet, row++, col);
}
col++;
}
workbook.write();
workbook.close();
return os;
}
/**
* 调用JavaBean中的取值方法, 并将返回值按照JavaBean属性的数据类型填充到Excel指定的单元格.
* @param getterMethod JavaBean中的取值方法Method
* @param o 调用Getter方法的JavaBean实例
* @param sheet Excel表
* @param rowIndex Excel表中的行索引
* @param colIndex Excel表中的列索引
* @throws Exception
*/
private static void invokeGetterMethod(Method getterMethod, Object o, WritableSheet sheet,
int rowIndex, int colIndex) throws Exception {
Class<?> type = getterMethod.getReturnType();
Object returnVal = getterMethod.invoke(o, (Object []) null);
if (null == returnVal) { // getter方法返回值为null
sheet.addCell(new Blank(colIndex, rowIndex));
}else if (String.class.isAssignableFrom(type) || char.class.isAssignableFrom(type)
|| Character.class.isAssignableFrom(type)) {
// getter方法返回值为String或char
sheet.addCell(new Label(colIndex, rowIndex, returnVal.toString()));
} else if (Number.class.isAssignableFrom(type) || double.class.isAssignableFrom(type)
|| int.class.isAssignableFrom(type) || long.class.isAssignableFrom(type)
|| short.class.isAssignableFrom(type) || float.class.isAssignableFrom(type)) {
// getter方法返回值为数字类型
sheet.addCell(new jxl.write.Number(colIndex, rowIndex, ((Number)returnVal).doubleValue()));
} else if (Date.class.isAssignableFrom(type)) { // getter方法返回值为java.util.Date类型
sheet.addCell(new DateTime(colIndex, rowIndex, (Date) returnVal));
} else if (Boolean.class.isAssignableFrom(type) || boolean.class.isAssignableFrom(type)) {
// getter方法返回值为布尔类型
sheet.addCell(new jxl.write.Boolean(colIndex, rowIndex, (Boolean) returnVal));
} else { // 不支持其它的返回值类型
throw new Exception("getter方法: " + getterMethod.getName() +
"的返回值类型不被支持.");
}
}
/**
* <p>解析Excel, 将Excel扁平数据解析封装为Java对象, 以Java集合形式返回.</p>
* <p>由于封装并不完善, 需要严格按照方法指定调用方式使用才可. 解析顺序必须按照Excel文件中列顺序</p>
* @param excel 需要解析的Excel文件
* @param beanProperties JavaBean的属性名, 以数组方式给出; 必须依照Excel文件所定义列顺序给出.
* @param columnTypes JavaBean属性的数据类型, 必需与columns数组数据一一对应
* @param clazz JavaBean的Class对象, 必须指定, 否则无法使用反射
* @return Excel解析所得JavaBean组成的List
* @throws Exception
*/
public static <T> List<T> parseExcel(File excel, String [] beanProperties,
Class<?> [] propertyTypes, Class<T> clazz) throws Exception {
return parseExcel(new FileInputStream(excel), beanProperties, propertyTypes, clazz);
}
/**
* 解析Excel, 将Excel扁平数据解析封装为Java对象.
* @param inputStream Excel文件对应的输入流.
* @param columns JavaBean的属性名
* @param columnTypes JavaBean属性的数据类型
* @param clazz JavaBean类的Class对象
* @return Excel解析所得JavaBean组成的List
* @throws Exception
* @see {@link ExcelUtil#parseExcel(File, String[], Class[], Class)}
*/
public static <T> List<T> parseExcel(InputStream inputStream, String [] beanProperties,
Class<?> [] propertyTypes, Class<T> clazz) throws Exception {
if (beanProperties == null || propertyTypes == null) {
throw new Exception("必须指定Excel列映射的JavaBean属性及相应的数据类型.");
}
if (beanProperties.length > propertyTypes.length) {
throw new Exception("给定的JavaBean属性为" + beanProperties.length +
"个, 数据类型为" + propertyTypes.length + "个, 个数不匹配.");
}
Method [] setMethods = new Method [beanProperties.length];
int i = 0;
for(String property : beanProperties) {
String setMethodName = "set" + property.substring(0, 1).toUpperCase() +
property.substring(1);
try {
setMethods[i] = clazz.getDeclaredMethod(setMethodName, propertyTypes[i++]);
} catch (SecurityException se) {
throw new Exception("属性" + property + "对应的setter方法可能无法访问.", se);
} catch (NoSuchMethodException e) {
String paramType = propertyTypes[--i].getName();
throw new Exception("属性" + property + "没有参数类型为" + paramType +
"的setter方法.", e);
}
}
return parseExcel(inputStream, setMethods, propertyTypes, clazz);
}
/**
* 具体解析方法, 由公共方法准备好数据后调用, 因此不公开.
* @param inputStream 准备解析的Excel文件对应的输入流
* @param setMethods setter方法数组, 与给定列顺序一样
* @param propertyTypes JavaBean属性类型数组
* @param cls JavaBean类的Class对象
* @return 解析成功后JavaBean集合
* @throws Exception
*/
private static <T> List<T> parseExcel(InputStream inputStream, Method [] setterMethods,
Class<?> [] propertyTypes, Class<T> beanType) throws Exception {
Workbook workbook = Workbook.getWorkbook(inputStream);
Sheet sheet = workbook.getSheet(0);
List<T> parseResultList = new ArrayList<T>(sheet.getRows() - 1);
for(int row = 1; row < sheet.getRows(); row++) { // 跳过第0行, 一般第0行是列名
T instance = beanType.newInstance(); // 创建实例
Cell [] cells = sheet.getRow(row);
for(Cell cell : cells) {
if (cell.getColumn() >= setterMethods.length) break;
Method setMethod = setterMethods[cell.getColumn()];
Class<?> type = propertyTypes[cell.getColumn()];
if (null != setMethod) {
// 调用新创建实例的setter
invokeSetterMethod(setMethod, instance, cell, type);
}
}
parseResultList.add(instance);
}
workbook.close();
return parseResultList;
}
/**
* 取出Excel单元格中的数据并作相应转换, 然后调用实例的设置属性值方法(setters), 给实例设置指定值
* @param setterMethod setter方法
* @param o setterMethod调用所针对的实例
* @param cell Excel单元格
* @param paramType setter方法所需参数的类型
* @throws Exception
*/
private static void invokeSetterMethod(Method setterMethod, Object o, Cell cell,
Class<?> paramType) throws Exception {
try {
if (cell instanceof EmptyCell) { // 单元格没有内容, 将实体类相应属性设置为null
setterMethod.invoke(o, new Object [] { null });
} else if (String.class.isAssignableFrom(paramType) || char.class.isAssignableFrom(paramType)
|| Character.class.isAssignableFrom(paramType)) {
// String|char|Character设置为String
setterMethod.invoke(o, cell.getContents());
} else if (Double.class.isAssignableFrom(paramType) || double.class.isAssignableFrom(paramType)) { // Double|double
Double number = ((NumberCell) cell).getValue();
setterMethod.invoke(o, number);
} else if (Integer.class.isAssignableFrom(paramType) || int.class.isAssignableFrom(paramType)) { // Integer|int
Double number = ((NumberCell) cell).getValue();
setterMethod.invoke(o, number.intValue());
} else if (Long.class.isAssignableFrom(paramType) || long.class.isAssignableFrom(paramType)) { // Long|long
Double number = ((NumberCell) cell).getValue();
setterMethod.invoke(o, number.longValue());
} else if (Float.class.isAssignableFrom(paramType) || float.class.isAssignableFrom(paramType)) { // Float|float
Double number = ((NumberCell) cell).getValue();
setterMethod.invoke(o, number.floatValue());
} else if (Short.class.isAssignableFrom(paramType) || short.class.isAssignableFrom(paramType)) { // Short|short
Double number = ((NumberCell) cell).getValue();
setterMethod.invoke(o, number.shortValue());
} else if (Boolean.class.isAssignableFrom(paramType) || boolean.class.isAssignableFrom(paramType)) { // Boolean|boolean
setterMethod.invoke(o, ((BooleanCell)cell).getValue());
} else if (Date.class.isAssignableFrom(paramType)) { // java.util.Date
setterMethod.invoke(o, ((DateCell)cell).getDate());
} else {
throw new Exception("方法" + setterMethod.getName() +
"所需要的参数类型不被支持.");
}
} catch (IllegalArgumentException e) {
throw new Exception("setter方法" + setterMethod.getName() + "需要参数的类型为" +
setterMethod.getParameterTypes()[0].getName() +
", 传入的类型为" + paramType.getName(), e);
}
}
}用Java时间也不短了，但对其一些高级特性总是不太明白，这其中就包括反射和泛型；也许有人觉得泛型不算高级特性，因为我们经常会接触到它，但我们真的理解它了吗？看《Thinking In Java》的时候略有所悟，但放下书本后又觉得还是不明白，也许经常写一些类似这种的通用代码，对它们的理解会更深一点儿...
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