Java Excel省市区级联菜单设置

主要解决使用POI写excel，并且添加数据校验，以及省市区级联菜单设置，分Excel2003与Excel2007两个版本。

关于POI与Excel之间的一些关系，以及设计方面的一些思想说明：

Java是一个面向对象的语言，在Java中用对象表达所有的事物，用对象来描述事物之间的关系。一个Excel文件其实可以分解成很多的对象，例如整个Excel就是一个大对象，然后分解之后可以看作是一个个SHEET对象组合起来的，接着SHEET对象又是由行对象ROW组合起来的，行对象又是由CELL对象组合起来的，等等。

如果你想设置字体或者样式，那么有字体Font对象，将字体应用到单元格上，那么那个单元格就会使用什么字体了， 还有样式例如单元格边框，或者说前景色等就是样式对象Style控制的。

如果你想加一点校验，这又该怎么解决呢？excel那么多单元格总不能全部添加同一种规则吧，所以需要一个表示范围的对象。即规则应用范围对象：CellRangeAddressList。范围有了，但是规则呢？所以还需要一个规则对象：DataValidationConstraint。我们将范围与规则组合在一起，应用到某个Sheet页上就完成了某一个Sheet页，指定单元格的数据校验了。

下面给了一个简答的示例图，可以帮助理解，该图对应是的2003版本的excel：

1、关于如何使用POI写2007的Excel

以下主要介绍关于如何设置字体样式，单个单元格的数据校验，以及省市区级联菜单的设置。

1.1、Excel2007字体样式的设置

@Test
// 关于2007版本的样式设置
public void testSetStyle2007() {
	// 创建一个excel
	Workbook book = new XSSFWorkbook();
	// 在创建的excel上新建一个工作表，创建行，创建一个单元格，并设置单元格的值
	Sheet sheet = book.createSheet("第一张工作表");
	// 设置列宽，第一个参数代表列id(从0开始),第2个参数代表宽度值 参考 ："2012-08-10"的宽度为2500
	sheet.setColumnWidth(1, 7000);
	
	Row row = sheet.createRow(0);
	
	// 获取样式
	CellStyle style = book.createCellStyle();
	// 一、设置背景色：
	style.setFillForegroundColor((short)13);// 设置背景色
	style.setFillPattern(HSSFCellStyle.SOLID_FOREGROUND);
	
	// 二、设置边框:
	style.setBorderBottom(HSSFCellStyle.BORDER_THIN); // 下边框
	style.setBorderLeft(HSSFCellStyle.BORDER_THIN);// 左边框
	style.setBorderTop(HSSFCellStyle.BORDER_THIN);// 上边框
	style.setBorderRight(HSSFCellStyle.BORDER_THIN);// 右边框
	
	// 三、设置居中:
	style.setAlignment(HSSFCellStyle.ALIGN_CENTER); // 居中
	
	// 设置字体 1
	Font font = book.createFont();
	font.setFontName("微软雅黑");
	font.setFontHeightInPoints((short)10);// 设置字体大小
	
	style.setFont(font);// 选择需要用到的字体格式
	
	// 设置字体 2
	Font font2 = book.createFont();
	font2.setFontName("微软雅黑");
	font2.setColor(Font.COLOR_RED);
	font2.setBoldweight(HSSFFont.BOLDWEIGHT_BOLD);// 粗体显示
	font2.setFontHeightInPoints((short)12);
	
	// 如果单元格只有部分字体需要格式
	Cell cell = row.createCell(0);
	RichTextString text = new XSSFRichTextString("*社区名称");
	text.applyFont(0, 1, font2); // 0, 1 表示应用字体的范围
	cell.setCellValue(text); // 设置单元格的值
	
	// 将style应用到整个单元格
	cell = row.createCell(1);
	cell.setCellStyle(style);
	cell.setCellValue("管理面积（平方米）");
	
	FileOutputStream os = null;
	try {
		os = new FileOutputStream("D:/testSetStyle2007.xlsx");
		book.write(os);
	} catch (Exception e) {
		e.printStackTrace();
	} finally {
		IOUtils.closeQuietly(os);
	}
}

上面给出了关于2007版本中字体样式的的设置，如果仅仅只是想一部分应用样式，则可以使用RichTextString类。具体效果如下图：

1.2、Excel2007单元格数据校验

单元格的数据校验分为两种，第一种为下拉式的给定范围，输入只能是范围中的选项。另外一种为数据校验，例如时间只能是某个范围内的，或者说数据只能是整数小数等。

@Test
// 单个单元格校验
public void testConstraintExcel2007() {
	Workbook book = new XSSFWorkbook();
	Sheet sheet = book.createSheet("第一张工作表");
	
	XSSFDataValidationHelper dvHelper = new XSSFDataValidationHelper((XSSFSheet)sheet);
	
	// 这里校验值准入输入0-100之间整数
	// 规则
	DataValidationConstraint dvConstraint = dvHelper.createIntegerConstraint(OperatorType.BETWEEN, "0", "100");
	
	// 范围
	CellRangeAddressList rangeAddressList = new CellRangeAddressList(0, 10, 0, 0);
	// 范围 + 规则
	DataValidation validation = dvHelper.createValidation(dvConstraint, rangeAddressList);
	validation.createErrorBox("error", "你必须输入一个整数");
	validation.setShowErrorBox(true);
	validation.setSuppressDropDownArrow(true);
	// 应用时间校验规则
	sheet.addValidationData(validation);
	
	// 下拉式校验这里需要调用setShowErrorBox，否则可能填错数据没有弹窗告警
	String[] provList = new String[] {"安徽省", "浙江省", "山西省"};
	DataValidationConstraint provConstraint = dvHelper.createExplicitListConstraint(provList);
	CellRangeAddressList provRangeAddressList = new CellRangeAddressList(0, 10, 1, 1);
	DataValidation provinceDataValidation = dvHelper.createValidation(provConstraint, provRangeAddressList);
	provinceDataValidation.createErrorBox("error", "请选择正确的省份");
	provinceDataValidation.setShowErrorBox(true);
	provinceDataValidation.setSuppressDropDownArrow(true);
	sheet.addValidationData(provinceDataValidation);
	
	FileOutputStream os = null;
	try {
		os = new FileOutputStream("D:/testConstraintExcel2007.xlsx");
		
		book.write(os);
	} catch (Exception e) {
		e.printStackTrace();
	} finally {
		IOUtils.closeQuietly(os);
	}
}

最终的效果如下，如果输入的数据异常，则提示说必须输入一个整数。具体效果如下：

1.3、省市区级联菜单的实现

在Excel中有个东东叫做名称管理器，他类似于Java中的Map这种数据结构，根据Key就可以获取到Value了。级联操作的做法是首先我们将所有的省市区的信息按照一定的规则存到一个Sheet页中，我的存放规则是第一列存放Key，一个区域名称，之后的所有列存放该区域下的子区域名称。然后制作名称管理器，最后将该Sheet页隐藏起来。如果你要实现该功能，最好先学会如何在Excel中制作级联菜单。

@Test
public void testCascade2007() {
	// 查询所有的省名称
	List<String> provNameList = new ArrayList<String>();
	provNameList.add("安徽省");
	provNameList.add("浙江省");

	// 整理数据，放入一个Map中，mapkey存放父地点，value 存放该地点下的子区域
	Map<String, List<String>> siteMap = new HashMap<String, List<String>>();
	siteMap.put("浙江省", Lists.newArrayList("杭州市", "宁波市"));
	siteMap.put("安徽省", Lists.newArrayList("芜湖市", "滁州市"));
	siteMap.put("芜湖市", Lists.newArrayList("戈江区", "三山区"));
	siteMap.put("滁州市", Lists.newArrayList("来安县", "凤阳县"));

	// 创建一个excel
	Workbook book = new XSSFWorkbook();
	
	// 创建需要用户填写的数据页
	// 设计表头
	Sheet sheet1 = book.createSheet("sheet1");
	Row row0 = sheet1.createRow(0);
	row0.createCell(0).setCellValue("省");
	row0.createCell(1).setCellValue("市");
	row0.createCell(2).setCellValue("区");
	
	//创建一个专门用来存放地区信息的隐藏sheet页
	//因此也不能在现实页之前创建，否则无法隐藏。
	Sheet hideSheet = book.createSheet("site");
	book.setSheetHidden(book.getSheetIndex(hideSheet), true);

	int rowId = 0;
	// 设置第一行，存省的信息
	Row proviRow = hideSheet.createRow(rowId++);
	proviRow.createCell(0).setCellValue("省列表");
	for(int i = 0; i < provNameList.size(); i ++){
		Cell proviCell = proviRow.createCell(i + 1);
		proviCell.setCellValue(provNameList.get(i));
	}
	// 将具体的数据写入到每一行中，行开头为父级区域，后面是子区域。
	Iterator<String> keyIterator = siteMap.keySet().iterator();
	while(keyIterator.hasNext()){
		String key = keyIterator.next();
		List<String> son = siteMap.get(key);
		
		Row row = hideSheet.createRow(rowId++);
		row.createCell(0).setCellValue(key);
		for(int i = 0; i < son.size(); i ++){
			Cell cell = row.createCell(i + 1);
			cell.setCellValue(son.get(i));
		}
		
		// 添加名称管理器
		String range = getRange(1, rowId, son.size());
		Name name = book.createName();
		name.setNameName(key);
		String formula = "site!" + range;
		name.setRefersToFormula(formula);
	}
	
	XSSFDataValidationHelper dvHelper = new XSSFDataValidationHelper((XSSFSheet)sheet1);
	
	// 省规则
	DataValidationConstraint provConstraint = dvHelper.createExplicitListConstraint(provNameList.toArray(new String[]{}));
	CellRangeAddressList provRangeAddressList = new CellRangeAddressList(1, 1, 0, 0);
	DataValidation provinceDataValidation = dvHelper.createValidation(provConstraint, provRangeAddressList);
	provinceDataValidation.createErrorBox("error", "请选择正确的省份");
	provinceDataValidation.setShowErrorBox(true);
	provinceDataValidation.setSuppressDropDownArrow(true);
	sheet1.addValidationData(provinceDataValidation);
	
	
	// 市以规则，此处仅作一个示例
	// "INDIRECT($A$" + 2 + ")" 表示规则数据会从名称管理器中获取key与单元格 A2 值相同的数据，如果A2是浙江省，那么此处就是
	// 浙江省下的区域信息。
	DataValidationConstraint formula = dvHelper.createFormulaListConstraint("INDIRECT($A$" + 2 + ")");
	CellRangeAddressList rangeAddressList = new CellRangeAddressList(1,10,1,1);
	DataValidation cacse = dvHelper.createValidation(formula, rangeAddressList);
	cacse.createErrorBox("error", "请选择正确的市");
	sheet1.addValidationData(cacse);
	
	// 区规则
	formula = dvHelper.createFormulaListConstraint("INDIRECT($B$" + 2 + ")");
	rangeAddressList = new CellRangeAddressList(1,10,2,2);
	cacse = dvHelper.createValidation(formula, rangeAddressList);
	cacse.createErrorBox("error", "请选择正确的区");
	sheet1.addValidationData(cacse);
	
	
	FileOutputStream os = null;
	try {
        os = new FileOutputStream("D:/testCascade2007.xlsx");
        book.write(os);
    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
    } finally {
    	IOUtils.closeQuietly(os);
    }
}

/**
 * 
 * @param offset 偏移量，如果给0，表示从A列开始，1，就是从B列
 * @param rowId 第几行
 * @param colCount 一共多少列
 * @return 如果给入参 1,1,10. 表示从B1-K1。最终返回 $B$1:$K$1
 * 
 * @author denggonghai 2016年8月31日 下午5:17:49
 */
public String getRange(int offset, int rowId, int colCount) {
	char start = (char)('A' + offset);
	if (colCount <= 25) {
		char end = (char)(start + colCount - 1);
		return "$" + start + "$" + rowId + ":$" + end + "$" + rowId;
	} else {
		char endPrefix = 'A';
		char endSuffix = 'A';
		if ((colCount - 25) / 26 == 0 || colCount == 51) {// 26-51之间，包括边界（仅两次字母表计算）
			if ((colCount - 25) % 26 == 0) {// 边界值
				endSuffix = (char)('A' + 25);
			} else {
				endSuffix = (char)('A' + (colCount - 25) % 26 - 1);
			}
		} else {// 51以上
			if ((colCount - 25) % 26 == 0) {
				endSuffix = (char)('A' + 25);
				endPrefix = (char)(endPrefix + (colCount - 25) / 26 - 1);
			} else {
				endSuffix = (char)('A' + (colCount - 25) % 26 - 1);
				endPrefix = (char)(endPrefix + (colCount - 25) / 26);
			}
		}
		return "$" + start + "$" + rowId + ":$" + endPrefix + endSuffix + "$" + rowId;
	}
}

最终的效果如下图：

2、关于如何使用POI写2003的Excel

2.1、样式的调整

样式部分与2007没有什么大的区别，只是替换了部分实现类而已。

@Test
public void testSetStyle2003() {
	// 创建一个excel
	Workbook book = new HSSFWorkbook();
	// 在创建的excel上新建一个工作表，创建行，创建一个单元格，并设置单元格的值
	Sheet sheet = book.createSheet("第一张工作表");
	// 设置列宽，第一个参数代表列id(从0开始),第2个参数代表宽度值 参考 ："2012-08-10"的宽度为2500
	sheet.setColumnWidth(1, 7000);
	
	Row row = sheet.createRow(0);
	
	// 获取样式
	CellStyle style = book.createCellStyle();
	// 一、设置背景色：
	style.setFillForegroundColor((short)13);// 设置背景色
	style.setFillPattern(HSSFCellStyle.SOLID_FOREGROUND);
	
	// 二、设置边框:
	style.setBorderBottom(HSSFCellStyle.BORDER_THIN); // 下边框
	style.setBorderLeft(HSSFCellStyle.BORDER_THIN);// 左边框
	style.setBorderTop(HSSFCellStyle.BORDER_THIN);// 上边框
	style.setBorderRight(HSSFCellStyle.BORDER_THIN);// 右边框
	
	// 三、设置居中:
	style.setAlignment(HSSFCellStyle.ALIGN_CENTER); // 居中
	
	// 设置字体 1
	Font font = book.createFont();
	font.setFontName("微软雅黑");
	font.setFontHeightInPoints((short)10);// 设置字体大小
	
	style.setFont(font);// 选择需要用到的字体格式
	
	// 设置字体 2
	Font font2 = book.createFont();
	font2.setFontName("微软雅黑");
	font2.setColor(Font.COLOR_RED);
	font2.setBoldweight(HSSFFont.BOLDWEIGHT_BOLD);// 粗体显示
	font2.setFontHeightInPoints((short)12);
	
	// 如果单元格只有部分字体需要格式
	Cell cell = row.createCell(0);
	RichTextString text = new HSSFRichTextString("*社区名称");
	text.applyFont(0, 1, font2); // 0, 1 表示应用字体的范围
	cell.setCellValue(text); // 设置单元格的值
	
	// 将style应用到整个单元格
	cell = row.createCell(1);
	cell.setCellStyle(style);
	cell.setCellValue("管理面积（平方米）");
	
	FileOutputStream os = null;
	try {
		os = new FileOutputStream("D:/testSetStyle2003.xls");
		
		book.write(os);
	} catch (Exception e) {
		e.printStackTrace();
	} finally {
		IOUtils.closeQuietly(os);
	}
}

2.2、单元格的数据校验

@Test
public void testConstraintExcel2003() {
	Workbook book = new HSSFWorkbook();
	Sheet sheet = book.createSheet("第一张工作表");
	
	// 只能输入时间，范围在2000年到2020年
	// 规则
	DVConstraint dateConstraint = DVConstraint.createDateConstraint(DataValidationConstraint.OperatorType.BETWEEN,
	        "2000-01-01", "2020-01-01", "yyyy-Mm-dd");
	// 范围
	CellRangeAddressList rangeAddressList = new CellRangeAddressList(0, 10, 0, 0);
	// 范围 + 规则
	DataValidation dataValidation = new HSSFDataValidation(rangeAddressList, dateConstraint);
	dataValidation.createErrorBox("error", "你必须输入一个日期");
	
	// 应用时间校验规则
	sheet.addValidationData(dataValidation);
	
	// 下拉式校验
	String[] provList = new String[] {"安徽省", "浙江省", "山西省"};
	DVConstraint provConstraint = DVConstraint.createExplicitListConstraint(provList);
	CellRangeAddressList provRangeAddressList = new CellRangeAddressList(0, 10, 1, 1);
	DataValidation provinceDataValidation = new HSSFDataValidation(provRangeAddressList, provConstraint);
	provinceDataValidation.createErrorBox("error", "请选择正确的省份");
	sheet.addValidationData(provinceDataValidation);
	
	FileOutputStream os = null;
	try {
		os = new FileOutputStream("D:/testConstraintExcel2003.xls");
		
		book.write(os);
	} catch (Exception e) {
		e.printStackTrace();
	} finally {
		IOUtils.closeQuietly(os);
	}
}

2.3、级联菜单设置

@Test
// 2003 版本的级联测试
public void testCascade2003() {
	// 查询所有的省名称
	List<String> provNameList = new ArrayList<String>();
	provNameList.add("安徽省");
	provNameList.add("浙江省");

	// 整理数据，放入一个Map中，mapkey存放父地点，value 存放该地点下的子区域
	Map<String, List<String>> siteMap = new HashMap<String, List<String>>();
	siteMap.put("浙江省", Lists.newArrayList("杭州市", "宁波市"));
	siteMap.put("安徽省", Lists.newArrayList("芜湖市", "滁州市"));
	siteMap.put("芜湖市", Lists.newArrayList("戈江区", "三山区"));
	siteMap.put("滁州市", Lists.newArrayList("来安县", "凤阳县"));
	
	// 创建一个excel
	Workbook book = new HSSFWorkbook();
	
	// 创建一个专门用来存放地区信息的隐藏sheet页
	Sheet hideSheet = book.createSheet("site_sheet");
	book.setSheetHidden(book.getSheetIndex("site_sheet"), true);
	
	int rowId = 0;
	// 设置第一行，存省的信息
	Row proviRow = hideSheet.createRow(rowId++);
	proviRow.createCell(0).setCellValue("省列表");
	for (int i = 0; i < provNameList.size(); i++) {
		Cell proviCell = proviRow.createCell(i + 1);
		proviCell.setCellValue(provNameList.get(i));
	}
	// 将具体的数据写入到每一行中，行开头为父级区域，后面是子区域。
	Iterator<String> keyIterator = siteMap.keySet().iterator();
	while (keyIterator.hasNext()) {
		String key = keyIterator.next();
		List<String> son = siteMap.get(key);
		
		Row row = hideSheet.createRow(rowId++);
		row.createCell(0).setCellValue(key);
		for (int i = 0; i < son.size(); i++) {
			Cell cell = row.createCell(i + 1);
			cell.setCellValue(son.get(i));
		}
		
		// 添加名称管理器
		String range = getRange(1, rowId, son.size());
		Name name = book.createName();
		name.setNameName(key);
		String formula = "site_sheet!" + range;
		name.setRefersToFormula(formula);
	}
	
	// 创建需要用户填写的数据页
	// 设计表头
	Sheet sheet1 = book.createSheet("sheet1");
	Row row0 = sheet1.createRow(0);
	row0.createCell(0).setCellValue("省");
	row0.createCell(1).setCellValue("市");
	row0.createCell(2).setCellValue("区");
	
	// 省规则
	DVConstraint provConstraint = DVConstraint.createExplicitListConstraint(provNameList.toArray(new String[] {}));
	CellRangeAddressList provRangeAddressList = new CellRangeAddressList(1, 1, 0, 0);
	DataValidation provinceDataValidation = new HSSFDataValidation(provRangeAddressList, provConstraint);
	provinceDataValidation.createErrorBox("error", "请选择正确的省份");
	sheet1.addValidationData(provinceDataValidation);
	
	// 市以规则，此处仅作一个示例
	// "INDIRECT($A$" + 2 + ")" 表示规则数据会从名称管理器中获取key与单元格 A2 值相同的数据，如果A2是浙江省，那么此处就是
	// 浙江省下的区域信息。
	DVConstraint formula = DVConstraint.createFormulaListConstraint("INDIRECT($A$" + 2 + ")");
	CellRangeAddressList rangeAddressList = new CellRangeAddressList(1, 10, 1, 1);
	DataValidation cacse = new HSSFDataValidation(rangeAddressList, formula);
	cacse.createErrorBox("error", "请选择正确的市");
	sheet1.addValidationData(cacse);
	
	// 区规则
	formula = DVConstraint.createFormulaListConstraint("INDIRECT($B$" + 2 + ")");
	rangeAddressList = new CellRangeAddressList(1, 10, 2, 2);
	cacse = new HSSFDataValidation(rangeAddressList, formula);
	cacse.createErrorBox("error", "请选择正确的区");
	sheet1.addValidationData(cacse);
	
	FileOutputStream os = null;
	try {
		os = new FileOutputStream("D:/testCascade2003.xls");
		book.write(os);
	} catch (Exception e) {
		e.printStackTrace();
	} finally {
		IOUtils.closeQuietly(os);
	}
}

/**
 * 
 * @param offset 偏移量，如果给0，表示从A列开始，1，就是从B列
 * @param rowId 第几行
 * @param colCount 一共多少列
 * @return 如果给入参 1,1,10. 表示从B1-K1。最终返回 $B$1:$K$1
 * 
 * @author denggonghai 2016年8月31日 下午5:17:49
 */
public String getRange(int offset, int rowId, int colCount) {
	char start = (char)('A' + offset);
	if (colCount <= 25) {
		char end = (char)(start + colCount - 1);
		return "$" + start + "$" + rowId + ":$" + end + "$" + rowId;
	} else {
		char endPrefix = 'A';
		char endSuffix = 'A';
		if ((colCount - 25) / 26 == 0 || colCount == 51) {// 26-51之间，包括边界（仅两次字母表计算）
			if ((colCount - 25) % 26 == 0) {// 边界值
				endSuffix = (char)('A' + 25);
			} else {
				endSuffix = (char)('A' + (colCount - 25) % 26 - 1);
			}
		} else {// 51以上
			if ((colCount - 25) % 26 == 0) {
				endSuffix = (char)('A' + 25);
				endPrefix = (char)(endPrefix + (colCount - 25) / 26 - 1);
			} else {
				endSuffix = (char)('A' + (colCount - 25) % 26 - 1);
				endPrefix = (char)(endPrefix + (colCount - 25) / 26);
			}
		}
		return "$" + start + "$" + rowId + ":$" + endPrefix + endSuffix + "$" + rowId;
	}
}

3、安利个工具类

Google的guava，很强大的一个辅助工具Jar包，里面很多很实用的工具。案例中的Lists.newArrayList("杭州市", "宁波市")，一行代码就创建了一个List。