高效办公利器：深入解析FastExcel如何读写Excel文件

开篇语

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今天我要给大家分享一些自己日常学习到的一些知识点，并以文字的形式跟大家一起交流，互相学习，一个人虽可以走的更快，但一群人可以走的更远。

我是一名后端开发爱好者，工作日常接触到最多的就是Java语言啦，所以我都尽量抽业余时间把自己所学到所会的，通过文章的形式进行输出，希望以这种方式帮助到更多的初学者或者想入门的小伙伴们，同时也能对自己的技术进行沉淀，加以复盘，查缺补漏。

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前言

在上期文章中，我们探讨了 Apache POI 作为Java操作Excel文件的解决方案，剖析了其在处理Excel文档中的强大功能以及性能瓶颈。然而，对于一些需要更高效读写Excel文件的场景，Apache POI的内存占用和性能可能显得力不从心。随着企业需求的不断加剧，快速、轻量的Excel操作工具越来越受到青睐。

因此，本期我们将把目光转向另一款性能卓越的Excel操作库—— FastExcel 。作为一款主打高效与轻量的工具，FastExcel在许多场景下被认为是Apache POI的最佳替代品。让我们从原理到代码，一探FastExcel的魅力。

摘要

FastExcel 是一个专注于高效读写Excel文件的轻量级Java库。它基于现代化设计，提供了内存友好的方式来操作Excel文件，尤其适用于大数据量的Excel处理场景。相比于传统解决方案，FastExcel在性能和易用性方面更具优势。

本文将从以下几个方面全面剖析FastExcel：

• 概述其核心特点与设计理念；
• 深入解析其源码设计；
• 提供具体使用案例；
• 探讨其适用场景与优缺点；
• 分析核心类与方法；
• 通过测试用例验证其高效性。

概述

FastExcel是一个针对大规模Excel数据读写优化的Java库。与Apache POI等传统库相比，FastExcel更注重性能，尤其是在 写入大量数据 和 流式操作 方面表现出色。以下是其主要特点：

1. 轻量级设计 ：避免不必要的功能，专注于高效读写。
2. 内存友好 ：支持流式操作，避免一次性加载整个Excel文件。
3. 易用的API ：提供直观的接口，降低学习成本。
4. 兼容性强 ：支持 .xlsx 文件的读写操作，符合Office Open XML标准。
5. 高性能 ：适合处理大规模数据导入导出场景。

FastExcel 的核心设计思想是通过流式写入和读取来减少内存占用，确保在低配置的环境下依然可以高效运行。

源码解析

FastExcel的源码结构清晰，其核心模块主要分为以下几个部分：

1. 流式读写设计

FastExcel实现了流式操作（Streaming），避免一次性加载整个Excel文件至内存。它的实现基于以下原理：

• 逐行处理 ：仅在需要时加载行数据到内存中。
• 分块读写 ：将数据划分为小块进行处理，避免内存溢出。

核心代码片段如下：

try (FastExcelWriter writer = new FastExcelWriter(new FileOutputStream("output.xlsx"))) {
    Sheet sheet = writer.newSheet("Sheet1");
    for (int i = 0; i < 100000; i++) {
        sheet.writeRow(Arrays.asList("Row " + i, "Data " + i));
    }
}

2. 数据模型优化

FastExcel采用简单的数据模型来表示Excel的结构，例如 Sheet 、 Row 和 Cell 。这些模型封装了Excel的底层细节，使开发者可以更专注于业务逻辑。

public class Row {
    private final List<String> cells;

    public Row(List<String> cells) {
        this.cells = cells;
    }

    public List<String> getCells() {
        return cells;
    }
}

3. 文件流管理

FastExcel通过管理文件输入/输出流，确保文件在操作过程中不会被锁定或损坏，同时支持大文件的分段操作。

使用案例分享

案例1：写入大规模数据

假设需要将100万条用户记录导出为Excel文件，使用FastExcel的代码如下：

try (FastExcelWriter writer = new FastExcelWriter(new FileOutputStream("users.xlsx"))) {
    Sheet sheet = writer.newSheet("Users");
    sheet.writeRow(Arrays.asList("ID", "Name", "Email"));
    for (int i = 1; i <= 1000000; i++) {
        sheet.writeRow(Arrays.asList(String.valueOf(i), "User" + i, "user" + i + "@example.com"));
    }
    System.out.println("Export complete.");
}

案例2：读取大文件数据

读取一个包含百万行的Excel文件并打印每行数据：

try (FastExcelReader reader = new FastExcelReader(new FileInputStream("large_data.xlsx"))) {
    Sheet sheet = reader.getSheet(0);
    for (Row row : sheet) {
        System.out.println(row.getCells());
    }
}

应用场景案例

场景1：企业大数据报表导出

FastExcel非常适合生成大规模的报表。例如，在电商平台的日常运营中，往往需要生成数十万条订单记录，FastExcel可以高效完成这一任务。

场景2：金融数据处理

在金融行业，Excel文件是常见的数据交换格式。使用FastExcel可以快速处理大量金融交易记录，避免因内存不足导致程序崩溃。

优缺点分析

优点

1. 高性能 ：适合处理大规模数据。
2. 低内存占用 ：避免了Apache POI加载整个文件的开销。
3. 易用性 ：API设计简洁，便于快速上手。

缺点

1. 功能有限 ：仅支持简单的Excel操作，不适合复杂的样式或公式设置。
2. 文档不足 ：相比于Apache POI，FastExcel的文档较少，需要通过源码学习。

核心类方法介绍

以下是FastExcel中的几个核心类与方法：

1. FastExcelWriter

   • newSheet(String name) ：创建新表格。
   • writeRow(List<String> row) ：写入一行数据。

2. FastExcelReader

   • getSheet(int index) ：获取指定索引的表格。
   • iterator() ：遍历行数据。

3. Sheet

   • writeRow(List<String> row) ：写入一行数据。
   • iterator() ：遍历表格中的所有行。

测试用例

以下是测试FastExcel性能的用例：

测试1：写入性能测试

@Test
public void testWritePerformance() throws IOException {
    long startTime = System.currentTimeMillis();
    try (FastExcelWriter writer = new FastExcelWriter(new FileOutputStream("test.xlsx"))) {
        Sheet sheet = writer.newSheet("TestSheet");
        for (int i = 0; i < 500000; i++) {
            sheet.writeRow(Arrays.asList("Data" + i, "Value" + i));
        }
    }
    long endTime = System.currentTimeMillis();
    System.out.println("Write Time: " + (endTime - startTime) + " ms");
}

测试2：读取性能测试

@Test
public void testReadPerformance() throws IOException {
    long startTime = System.currentTimeMillis();
    try (FastExcelReader reader = new FastExcelReader(new FileInputStream("test.xlsx"))) {
        Sheet sheet = reader.getSheet(0);
        for (Row row : sheet) {
            // Process row
        }
    }
    long endTime = System.currentTimeMillis();
    System.out.println("Read Time: " + (endTime - startTime) + " ms");
}

小结

通过以上分析，我们可以看出FastExcel是一个专注于高效和轻量的Excel操作工具，特别适合大数据量的Excel处理场景。其流式设计和简单的API让开发者能够轻松完成复杂任务。

总结

FastExcel以其高效、轻量的特点，在需要快速读写Excel的大数据处理场景中独树一帜。尽管功能较为基础，但它的高性能弥补了这一不足。如果您的项目需要处理超大规模的Excel文件，那么FastExcel无疑是一个值得尝试的工具。

在下一期中，我们将探讨 如何结合FastExcel与Spring Boot实现批量Excel导入导出 ，敬请期待！

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文末

好啦，以上就是我这期的全部内容，如果有任何疑问，欢迎下方留言哦，咱们下期见。

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