一、引言

在Java开发中，Excel文件导出是常见的业务需求。Apache POI作为主流的Java操作Excel库，提供了丰富的API支持。本文将系统讲解如何使用POI实现带样式控制的Excel导出，重点解决字体设置、颜色填充、自适应布局及单元格保护等核心问题。

二、基础环境准备

1. 依赖配置

<!-- Maven配置示例 -->
<dependency>
    <groupId>org.apache.poi</groupId>
    <artifactId>poi</artifactId>
    <version>5.2.3</version>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>org.apache.poi</groupId>
    <artifactId>poi-ooxml</artifactId>
    <version>5.2.3</version>
</dependency>

2. 工作簿初始化

// 创建XSSFWorkbook对象（.xlsx格式）
Workbook workbook = new XSSFWorkbook();
Sheet sheet = workbook.createSheet("数据报表");

三、核心样式控制实现

1. 字体样式设置

字体创建与配置

// 创建字体对象
Font headerFont = workbook.createFont();
headerFont.setFontName("微软雅黑");
headerFont.setFontHeightInPoints((short)12);
headerFont.setBold(true);
headerFont.setColor(IndexedColors.WHITE.getIndex());
// 应用到单元格样式
CellStyle headerStyle = workbook.createCellStyle();
headerStyle.setFont(headerFont);

样式复用机制

建议通过工厂模式管理样式对象，避免重复创建。示例实现：

public class ExcelStyleFactory {
    private Map<String, CellStyle> styleCache = new HashMap<>();
    public CellStyle getHeaderStyle(Workbook workbook) {
        return styleCache.computeIfAbsent("header", k -> {
            // 样式创建逻辑...
        });
    }
}

2. 颜色填充控制

背景色设置

CellStyle dataStyle = workbook.createCellStyle();
dataStyle.setFillForegroundColor(IndexedColors.LIGHT_BLUE.getIndex());
dataStyle.setFillPattern(FillPatternType.SOLID_FOREGROUND);

条件格式实现

通过XSSFColor实现RGB精确控制：

XSSFCellStyle conditionalStyle = (XSSFCellStyle) workbook.createCellStyle();
XSSFColor color = new XSSFColor(new byte[]{(byte)255, (byte)200, (byte)150}, null);
conditionalStyle.setFillForegroundColor(color);

3. 自适应布局实现

列宽自适应算法

public static void autoSizeColumns(Sheet sheet, int startRow, int endRow) {
    for (int i = 0; i < sheet.getRow(startRow).getLastCellNum(); i++) {
        sheet.autoSizeColumn(i);
        // 增加10%缓冲空间
        sheet.setColumnWidth(i, sheet.getColumnWidth(i) * 11 / 10);
    }
}

行高动态调整

public static void setRowHeight(Row row, float contentHeight) {
    // 基础行高（点）
    float baseHeight = 20;
    // 估算每行高度（可根据实际字体大小调整）
    float estimatedHeight = baseHeight + (contentHeight / 2);
    row.setHeightInPoints(estimatedHeight);
}

4. 单元格保护控制

锁定与隐藏设置

// 创建保护样式
CellStyle protectedStyle = workbook.createCellStyle();
protectedStyle.setLocked(true);
// 工作表保护设置
sheet.protectSheet("password");

区域锁定实现

// 创建单元格范围
CellRangeAddress lockedRange = new CellRangeAddress(0, 0, 0, 3);
// 设置区域保护
SheetProtection protector = new SheetProtection();
protector.setProtect(true);
sheet.setProtection(protector);

5. 单元格合并操作

基础合并方法

// 合并A1到D1单元格
sheet.addMergedRegion(new CellRangeAddress(
    0, // 起始行
    0, // 结束行
    0, // 起始列
    3  // 结束列
));

合并区域样式控制

// 创建合并区域样式
CellStyle mergeStyle = workbook.createCellStyle();
mergeStyle.setAlignment(HorizontalAlignment.CENTER);
mergeStyle.setVerticalAlignment(VerticalAlignment.CENTER);
// 应用到合并区域
Row headerRow = sheet.createRow(0);
Cell mergeCell = headerRow.createCell(0);
mergeCell.setCellValue("合并标题");
mergeCell.setCellStyle(mergeStyle);

四、性能优化建议

1. 样式缓存：建立全局样式缓存池，避免重复创建
2. 批量操作：使用SXSSFWorkbook处理大数据量导出
3. 内存管理：及时释放不再使用的资源对象
4. 异步处理：对于大数据量导出，建议采用异步任务

五、完整实现示例

public class ExcelExporter {
    public void exportWithStyle() {
        Workbook workbook = new XSSFWorkbook();
        Sheet sheet = workbook.createSheet("销售报表");
        // 1. 创建样式
        Font headerFont = createFont(workbook, "微软雅黑", 12, true, IndexedColors.WHITE);
        CellStyle headerStyle = createHeaderStyle(workbook, headerFont, IndexedColors.BLUE);
        // 2. 创建表头
        Row headerRow = sheet.createRow(0);
        String[] headers = {"日期", "产品", "数量", "金额"};
        for (int i = 0; i < headers.length; i++) {
            Cell cell = headerRow.createCell(i);
            cell.setCellValue(headers[i]);
            cell.setCellStyle(headerStyle);
        }
        // 3. 填充数据（示例）
        Row dataRow = sheet.createRow(1);
        dataRow.createCell(0).setCellValue("2023-01-01");
        dataRow.createCell(1).setCellValue("产品A");
        dataRow.createCell(2).setCellValue(100);
        dataRow.createCell(3).setCellValue(5000);
        // 4. 自适应调整
        autoSizeColumns(sheet, 0, 1);
        // 5. 合并单元格示例
        sheet.addMergedRegion(new CellRangeAddress(0, 0, 0, headers.length-1));
        // 6. 保护工作表
        sheet.protectSheet("secret");
        // 输出文件...
    }
    // 其他辅助方法...
}

六、常见问题解决方案

1. 中文乱码：确保使用支持中文的字体（如”微软雅黑”）
2. 样式不生效：检查样式应用顺序，确保在设置值后应用样式
3. 内存溢出：大数据量时切换为SXSSFWorkbook
4. 合并冲突：避免重叠的合并区域

七、总结与展望

通过合理运用Apache POI的样式控制功能，可以显著提升导出Excel文件的专业度和用户体验。建议开发者在实际应用中：

1. 建立样式模板库，实现样式复用
2. 对于复杂报表，考虑使用模板文件+数据填充的方式
3. 关注POI新版本特性，及时升级以获得更好性能

未来随着Office格式的发展，建议关注POI对OpenXML标准的持续支持，以及在云环境下的Excel处理方案。掌握这些高级技巧后，开发者将能够轻松应对各种复杂的Excel导出需求。