FastExcel：高速轻量级的Java Excel处理库

在大数据和数据分析领域，Excel文件是日常工作中不可或缺的一部分。对于Java开发者来说，高效地读取和写入Excel文件是一项基础但至关重要的任务。FastExcel是一个高性能、轻量级的Java库，专为快速生成和读取大型Excel文件而设计。

技术特性

FastExcel采用直接操作字节流的方式，避免了内存中创建大量对象，从而大大提高了读写速度。据官方基准测试显示，其性能可以达到Apache POI的20倍。

该库具有以下核心优势：

• 无依赖设计：不依赖任何其他库，如Apache POI或OpenCSV，体积更小，更容易集成
• 内存友好：对内存占用极低，即使处理大文件也不会造成内存压力
• 多线程支持：支持多线程读写，可以在处理大型文件时充分利用多核处理器性能
• API简洁直观：无论是读取还是写入，都可以通过几行代码轻松实现
• 格式兼容：支持所有版本的Excel文件，包括2003版的.xls和2007及以后版本的.xlsx

性能对比

在基准测试中，FastExcel展示了显著的性能优势。生成包含100,000行和4列的工作簿时：

• Apache POI（非流式）比FastExcel慢约10倍，使用12倍以上的堆内存
• Apache POI的流式API在性能上几乎与FastExcel相当，但存在诸多限制

在读取测试中，处理65,536行的工作簿时：

• Apache POI（非流式）比FastExcel慢约10倍
• Apache POI的流式API比FastExcel慢约2倍

快速开始

添加依赖

在Maven项目中添加以下依赖：

<dependency>
    <groupId>org.dhatim</groupId>
    <artifactId>fastexcel</artifactId>
    <version>0.19.0</version>
</dependency>

对于仅需读取功能：

<dependency>
    <groupId>org.dhatim</groupId>
    <artifactId>fastexcel-reader</artifactId>
    <version>0.18.4</version>
</dependency>

基本用法示例

创建简单工作簿：

try (OutputStream os = ...; Workbook wb = new Workbook(os, "MyApplication", "1.0")) {
    Worksheet ws = wb.newWorksheet("Sheet 1");
    ws.value(0, 0, "This is a string in A1");
    ws.value(0, 1, new Date());
    ws.value(0, 2, 1234);
    ws.value(0, 3, 123456L);
    ws.value(0, 4, 1.234);
}

读取Excel文件：

try (InputStream is = ...; ReadableWorkbook wb = new ReadableWorkbook(is)) {
    Sheet sheet = wb.getFirstSheet();
    try (Stream<Row> rows = sheet.openStream()) {
        rows.forEach(r -> {
            BigDecimal num = r.getCellAsNumber(0).orElse(null);
            String str = r.getCellAsString(1).orElse(null);
            LocalDateTime date = r.getCellAsDate(2).orElse(null);
        });
    }
}

高级功能

样式和格式化

FastExcel支持丰富的样式设置：

// 设置粗体和填充模式
ws.style(0, 0).bold().fill(Fill.GRAY125).set();

// 日期时间格式化
ws.value(0, 0, LocalDateTime.now());
ws.style(0, 0).format("yyyy-MM-dd H:mm:ss").set();

// 条件格式
ws.style(0, 0).fillColor("FF8800").set(
    new ConditionalFormattingExpressionRule("LENB(A1)>1", true));

单元格范围操作

// 设置范围样式
ws.range(0, 0, 10, 10).style()
    .horizontalAlignment("center").italic().set();

// 合并单元格
ws.range(0, 0, 10, 10).merge();

// 交替行着色
ws.range(0, 0, 10, 10).style()
    .shadeAlternateRows(Color.GRAY2).set();

公式和超链接

// 添加公式
ws.formula(10, 0, "SUM(A1:A10)");

// 插入超链接
ws.hyperlink(0, 0, new HyperLink("https://github.com/dhatim/fastexcel", "FastExcel"));

多线程生成

每个工作表可以由不同的线程生成：

try (OutputStream os = ...; Workbook wb = new Workbook(os, "MyApplication", "1.0")) {
    Worksheet ws1 = wb.newWorksheet("Sheet 1");
    Worksheet ws2 = wb.newWorksheet("Sheet 2");
    
    CompletableFuture<Void> cf1 = CompletableFuture.runAsync(() -> {
        // 填充工作表1
    });
    
    CompletableFuture<Void> cf2 = CompletableFuture.runAsync(() -> {
        // 填充工作表2
    });
    
    CompletableFuture.allOf(cf1, cf2).get();
}

应用场景

FastExcel可广泛应用于以下场景：

1. 数据导入导出：在Web应用中允许用户批量上传或下载Excel数据
2. 数据分析：对大量Excel数据进行预处理或转换
3. 自动化报告生成：基于模板快速生成大量个性化的Excel报表
4. 大数据处理：处理GB级别的Excel文件而不担心内存溢出

总结

FastExcel为Java开发者提供了一个高效、轻量级的Excel处理解决方案。无论你是新手还是经验丰富的开发者，都能从中受益。其卓越的性能表现、简洁的API设计和无依赖的特性，使其成为处理大型Excel文件的理想选择。

如果你正在寻找一个能够显著提升Excel处理效率的库，FastExcel值得尝试。通过其优化的内存管理和多线程支持，你可以轻松处理各种规模的Excel文件，让数据处理工作变得更加高效和可靠。