一、运行环境

windows10
IDEA 2022
JDK 8
Maven 3.8.6
Apache POI 5
fastjson2

二、需求描述

写一个功能，任意json生成excel，每个数组都单独生成一个sheet。

三、实现思路

参考资料：Apache POI 使用教程

主要实现思路： 使用支持Java对象与JSON对象、字符串互相转换的fastjson，以及支持Java将JSON转化Excel的库 apache-poi

Excel表格关键结构：

Workbook 工作台，相当于一个 excel文件
sheet，一个excel文件中的表格页面，可能有多个
- row，所在sheet中的行
  - cel，所在sheet中所在行的列
    - value，所在单元格的值

JSON转换的几种情形与实现思路：

情形一：普通的单层结构，多个JSON对象

{"班级A" : [{"文章":"课文1","作者":"李白"},{"文章":"课文2","作者":"小李"},{"文章":"课文2","作者": "小明"}]
}

导出结果：

当我们使用fastjson遍历JSONObject时，每次读取到的都是单个{ } 所包含的对象，比如：

{"文章":"课文1","作者":"李白"
}

这种情况下，我们在Excel的Sheet中的行是确定的，比如这里就是第二行（第一行是列名），行根据遍历的顺序确定，而列则是不确定的，在这里有 “文章”，“作者” 这两个列，但是一开始这两个列是不存在的。这里则确定文章在第一列，作者按第二列（默认升序排序）。

当遍历下一个对象时，我们可能遇到旧的列，也可能遇到新的列，比如：

{"文章":"课文2","作者":"李白","出版日期": "2022年7月6日"
}

这时，我们需要知道"文章" 和 “作者” 在第几列，同时也要知道 “出版日期” 应该在第几列，否则就不能确定唯一的单元格，将 JSON的value存储进去。

这里可以使用 Map<String, Integer> map 来记录列名以及下标。

在遍历对象时，key是列名，value则是单元格该填的值，如果 map.get(key) 的结果是空的，说明该列不存在，则需要创建，如果存在，那么可以创建单元格的对象，将值填入即可。

情形二：嵌套结构，JSON数组的嵌套

{"班级A":[{"学号":"A01","语文":[{"文章":"课文1","作者":"李白"},{"文章":"课文2","作者":"小李"},{"文章":"课文2","作者": "小明"}],"数学":"130"},{"学号":"A02","语文":"130","数学":"135"}],
}

实现效果：

这里相比之前的情况复杂了一些，主要的就是需要再次创建一个新的 sheet，这意味着需要使用递归完成创建，于是我们可以将之前那种情形的代码实现封装成一个方法，比如createSubSheet()，在遍历JSON对象时，如果value值是一个JSONAarray，那么就再次调用createSubSheet()这个方法，只要使用同一个Workbook对象，表示同一个excel文件，就能满足这个需求了。

四、实现代码

pom.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd"><modelVersion>4.0.0</modelVersion><groupId>groupId</groupId><artifactId>poi_demo</artifactId><version>1.0-SNAPSHOT</version><properties><maven.compiler.source>8</maven.compiler.source><maven.compiler.target>8</maven.compiler.target></properties><dependencies><dependency><groupId>org.apache.poi</groupId><artifactId>poi-ooxml</artifactId><version>5.2.2</version></dependency><dependency><groupId>org.apache.commons</groupId><artifactId>commons-lang3</artifactId><version>3.9</version></dependency><dependency><groupId>com.alibaba</groupId><artifactId>fastjson</artifactId><version>2.0.7</version></dependency></dependencies>
</project>

JSONToExcelUtil.java

package cn.uni;import com.alibaba.fastjson2.JSON;
import com.alibaba.fastjson2.JSONArray;
import com.alibaba.fastjson2.JSONObject;
import com.alibaba.fastjson2.JSONWriter;
import com.alibaba.fastjson2.schema.JSONSchema;
import org.apache.commons.io.FileUtils;
import org.apache.commons.lang3.StringUtils;
import org.apache.poi.ss.usermodel.Workbook;
import org.apache.poi.xssf.usermodel.XSSFCell;
import org.apache.poi.xssf.usermodel.XSSFRow;
import org.apache.poi.xssf.usermodel.XSSFSheet;
import org.apache.poi.xssf.usermodel.XSSFWorkbook;import java.io.*;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;/***  uni*  2022/07/05~2022/07/06*  将 JSON 转化为 Excel的工具类*/
public class JSONToExcelUtil {/*** 读取绝对路径下的json文件* @param resourcePath json文件的绝对路径* @return json文件格式化后的字符串*/public static String readJSONFile(String resourcePath) {try{// 1. 创建文件流File file = new File(resourcePath);// 2. 使用 common-lang3工具包, 以 UTF-8 格式读取文件, 转为字符串String str = FileUtils.readFileToString(file, "UTF-8");JSONObject jsonObject = JSONObject.parseObject(str);// 3. 将字符串转为标准的JSON格式的字符串return JSONObject.toJSONString(jsonObject, JSONWriter.Feature.WriteMapNullValue);} catch (IOException e) {throw new RuntimeException(e);}}/*** 创建 Sheet* @param layer 当前Sheet所在JSON中的层级* @param workbook 工作台 ( excel表格的主体 )* @param sheetName 当前页的名称* @param jsonArray JSON数组*/public static void createSubSheet(int layer, XSSFWorkbook workbook, String sheetName, JSONArray jsonArray){// 创建新的 sheetXSSFSheet sheet = workbook.createSheet(sheetName);// 存储每个字段Map<String, Integer> map = new HashMap<>();// 统计当前的列int cellCount = 0;// 创建第一行XSSFRow firstRow = sheet.createRow(0);// 获取每一项for (int row = 1; row <= jsonArray.size(); row++) {JSONObject jsonObject = jsonArray.getJSONObject(row - 1);// 创建行XSSFRow currentRow = sheet.createRow(row);if(jsonObject != null){// 遍历每个KVfor (String cellName : jsonObject.keySet()) {// 列不存在时, 则创建列if (!map.containsKey(cellName)) {// 第一行创建列XSSFCell firstRowCell = firstRow.createCell(cellCount);firstRowCell.setCellValue(cellName);map.put(cellName, cellCount++);}// 设置单元格XSSFCell cell = currentRow.createCell(map.get(cellName));// 获取 ValueString cellValue = JSON.toJSONString(jsonObject.get(cellName));// 如果V为数组则递归创建sheetif(JSON.isValidArray(cellValue)){String subCellName = sheetName + "-" + cellName;cell.setCellValue(subCellName);createSubSheet(layer + 1, workbook,subCellName, jsonObject.getJSONArray(cellName));}else{cell.setCellValue(jsonObject.getString(cellName));}}} else{ // Value为一个数组JSONArray array = jsonArray.getJSONArray(row - 1);// 遍历数组if(array != null && array.size() > 0){for (int i = 1; i <= array.size(); i++) {JSONObject obj = array.getJSONObject(i - 1);// 遍历 objfor (String cellName : obj.keySet()) {// 若列不存在则添加if(!map.containsKey(cellName)){XSSFCell cell = firstRow.createCell(cellCount);map.put(cellName, cellCount++);cell.setCellValue(cellName);}// 分情况讨论String cellValue = obj.getString(cellName);XSSFCell cell = currentRow.createCell(map.get(cellName));// 如果值是JSON对象, 则递归创建if(JSON.isValidObject(cellValue)){String subSheetName = sheetName + "-" + cellName;cell.setCellValue(subSheetName);createSubSheet(layer+1, workbook, subSheetName , JSONObject.parseObject(cellValue));} else if(JSON.isValidArray(cellValue)){String subSheetName = sheetName + "-" + cellName;cell.setCellValue(subSheetName);createSubSheet(layer+1, workbook, subSheetName , JSONArray.parseArray(cellValue));} else {cell.setCellValue(cellValue);}}}} else {firstRow.createCell(0).setCellValue(sheetName);XSSFCell cell = currentRow.createCell(cellCount);cell.setCellValue(jsonArray.getString(row-1));}}}}/*** 创建 Sheet* @param layer 当前Sheet所在JSON中的层级* @param workbook 工作台 ( excel表格的主体 )* @param sheetName 当前页的名称* @param jsonObject JSON对象*/public static void createSubSheet(int layer, XSSFWorkbook workbook, String sheetName, JSONObject jsonObject){// 创建新的 sheetXSSFSheet sheet = workbook.createSheet(sheetName);// 存储每个字段Map<String, Integer> map = new HashMap<>();// 统计当前的列int cellCount = 0;// 创建第一行XSSFRow fistRow = sheet.createRow(0);// 记录行数int row = 1;// 获取每一项// 创建行XSSFRow currentRow = sheet.createRow(row);// 遍历每个KVfor (String cellName : jsonObject.keySet()) {// 列不存在时, 则创建列if (!map.containsKey(cellName)) {// 第一行创建列XSSFCell firstRowCell = fistRow.createCell(cellCount);firstRowCell.setCellValue(cellName);map.put(cellName, cellCount++);}// 设置单元格XSSFCell cell = currentRow.createCell(map.get(cellName));// 获取 ValueString cellValue = JSON.toJSONString(jsonObject.get(cellName));// 如果V为对象则递归创建sheetif(JSON.isValidObject(cellValue)){String subCellName = "Sheet" + layer + "-" + sheetName + "-" + cellName;cell.setCellValue(subCellName);createSubSheet(layer + 1, workbook,subCellName, JSON.parseObject(cellValue));} else if(JSON.isValidArray(cellValue)){String subCellName = "Sheet" + layer + "-" + sheetName + "-" + cellName;cell.setCellValue(subCellName);createSubSheet(layer + 1, workbook,subCellName, JSON.parseArray(cellValue));}else{cell.setCellValue(jsonObject.getString(cellName));}}}/*** 将格式化的JSON字符串导出为Excel* @param jsonStr 格式化后的JSON字符串* @param savePath Excel保存路径* @param excelName Excel名称*/public static void toExcelByString(String jsonStr, String savePath, String excelName){assert JSON.isValid(jsonStr) : "字符串: " + jsonStr + " 不是标准的JSON字符串";toExcelByJSONObject(JSONObject.parseObject(jsonStr),savePath, excelName);}/*** 将普通的Java对象导出为JSON文件* @param obj   Java对象* @param savePath  Excel保存路径* @param excelName Excel名称*/public static void toExcelByObject(Object obj, String savePath, String excelName){String jsonStr = JSON.toJSONString(obj, JSONWriter.Feature.WriteMapNullValue);JSONObject jsonObject = JSONObject.parseObject(jsonStr);toExcelByJSONObject(jsonObject, savePath, excelName);}/*** 将本地的JSON文件导出为 Excel* @param resourcePath JSON文件的绝对路径* @param savePath  保存的路径* @param excelName 保存的Excel名称*/public static void toExcelByLocalJSONFile(String resourcePath, String savePath, String excelName){// 1. 获取标准的 JSON 字符串String jsonStr = readJSONFile(resourcePath);// 验证字符串是否合法assert JSON.isValid(jsonStr) : "路径:[" + resourcePath + "] 的json文件不符合标准的JSON格式";toExcelByString(jsonStr, savePath, excelName);}/*** 将JSONObject转化导出到 Excel* 这里遵循递归导出，当遇到数组时会调用 createSheet创建新的页面。* @param jsonObject    JSON对象* @param savePath      Excel保存路径* @param excelName     Excel名称*/public static void toExcelByJSONObject(JSONObject jsonObject,  String savePath, String excelName){try(XSSFWorkbook workbook = new XSSFWorkbook()){// 获取当前的SheetXSSFSheet sheet = workbook.createSheet("sheet");// 获取第一行XSSFRow firstRow = sheet.createRow(0);// 记录Key所在的列Map<String, Integer> map = new HashMap<>();// 记录列数int cellCount = 0;// 遍历 JSON的keyXSSFRow currentRow = sheet.createRow(1);for (String key : jsonObject.keySet()) {// 先处理列if(!map.containsKey(key)){  // 当列不存在则添加map.put(key, cellCount);XSSFCell cell = firstRow.createCell(cellCount++);cell.setCellValue(key);}XSSFCell currentCell = currentRow.createCell(map.get(key));String jsonStr = jsonObject.getString(key);// 如果 Value为数组 则创建新的 Sheetif(JSON.isValidArray(jsonStr)){String subSheetName = "Sheet-" + key;createSubSheet(1, workbook, subSheetName, jsonObject.getJSONArray(key));currentCell.setCellValue(subSheetName);} else if(JSON.isValidObject(jsonStr)){ // 如果当前 value 仍然是一个JSON对象String subSheetName = "Sheet-" + key;createSubSheet(1, workbook, subSheetName, jsonObject.getJSONObject(key));currentCell.setCellValue(subSheetName);}else {// 特殊处理空值if(StringUtils.isEmpty(jsonStr))currentCell.setCellValue("null");elsecurrentCell.setCellValue(jsonStr);}}save(workbook, savePath, excelName);} catch (IOException ex) {throw new RuntimeException(ex);}}/*** 将 Excel对象保存到本地* @param workbook Excel对象* @param path Excel文件路径* @param excelName excel名称*/public static void save(Workbook workbook, String path, String excelName){try {FileOutputStream fileOutputStream = new FileOutputStream(path +"/" + excelName +".xlsx");workbook.write(fileOutputStream);fileOutputStream.close();System.out.println("保存完毕. 保存位置为[ " + path + "/" + excelName + " ]");} catch (IOException e) {throw new RuntimeException(e);}}public static void main(String[] args) {String jsonPath = "C:\\Users\\unirithe\\IdeaProjects\\poi_demo\\src\\main\\resources\\data.json";String savePath = "C:\\Users\\unirithe\\Desktop";String excelName = "demo";// 测试1toExcelByLocalJSONFile(jsonPath, savePath, excelName + "1");String jsonStr = readJSONFile(jsonPath);JSONObject jsonObject = JSONObject.parseObject(jsonStr);Object object = JSON.parse(jsonStr);// 测试2toExcelByString(jsonStr, savePath, excelName + "2");// 测试3toExcelByObject(object, savePath, excelName + "3");// 测试4toExcelByJSONObject(jsonObject, savePath, excelName + "4");}
}

测试的JSON数据：

{"班级A":[{"学号":"A01","语文":[{"文章":"课文1","作者":"李白"},{"文章":"课文2","作者":"小李"},{"文章":"课文2","作者": "小明"}],"数学":"130"},{"学号":"A02","语文":"130","数学":"135"}],"班级B":[{"学号":"B01","语文":"128","数学":"135"},{"学号":"B02","语文":"133","数学":"140"}]
}

测试结果如下，这里保存的demo1、demo2、demo3和demo4结果是一致的，主要是为了测试不同方法的正确性。

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文章目录

一、运行环境

二、需求描述

三、实现思路

四、实现代码

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