使用Apache POI操作Word文档：从入门到实战

Apache POI是Java生态中最流行的Microsoft Office文档操作库之一，它为Word文档（包括传统的.doc格式和现代的.docx格式）提供了全面的API支持。本文将详细介绍如何使用Apache POI创建、读取和修改Word文档。

一、Apache POI简介与环境准备

1. Apache POI组件

Apache POI包含多个组件用于处理不同Office文档：

  • POI-HWPF：处理.doc格式（Word 97-2003）
  • POI-XWPF：处理.docx格式（Word 2007及以后版本）
  • POI-HSLF：处理PowerPoint
  • POI-HSSF/XSSF：处理Excel

2. 添加Maven依赖

<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>

3. 核心类介绍

  • XWPFDocument：代表整个Word文档
  • XWPFParagraph：文档中的段落
  • XWPFRun：段落中的文本运行（具有相同格式的文本段）
  • XWPFTable：表格
  • XWPFPicture：图片

二、创建Word文档

1. 创建简单文档

import org.apache.poi.xwpf.usermodel.*;import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;public class SimpleDocumentCreator {public static void main(String[] args) throws IOException {// 1. 创建空文档XWPFDocument document = new XWPFDocument();// 2. 创建段落XWPFParagraph title = document.createParagraph();title.setAlignment(ParagraphAlignment.CENTER);// 3. 创建文本运行并设置样式XWPFRun titleRun = title.createRun();titleRun.setText("Apache POI示例文档");titleRun.setBold(true);titleRun.setFontSize(16);// 4. 添加正文段落XWPFParagraph body = document.createParagraph();body.setAlignment(ParagraphAlignment.LEFT);body.setIndentationFirstLine(600); // 首行缩进XWPFRun bodyRun = body.createRun();bodyRun.setText("这是使用Apache POI创建的Word文档。");bodyRun.addBreak(); // 换行bodyRun.setText("POI支持丰富的文本格式设置。");// 5. 保存文档try (FileOutputStream out = new FileOutputStream("SimpleDocument.docx")) {document.write(out);}document.close();System.out.println("文档创建成功！");}
}

2. 添加复杂格式

// 创建带格式的段落
XWPFParagraph styledPara = document.createParagraph();
styledPara.setAlignment(ParagraphAlignment.BOTH); // 两端对齐XWPFRun styledRun = styledPara.createRun();
styledRun.setText("格式丰富的文本：");
styledRun.setColor("FF0000"); // 红色
styledRun.setFontFamily("宋体");
styledRun.addBreak();// 添加不同格式的文本
styledRun = styledPara.createRun();
styledRun.setText("粗体+斜体");
styledRun.setBold(true);
styledRun.setItalic(true);
styledRun.addTab(); // 制表符styledRun = styledPara.createRun();
styledRun.setText("下划线");
styledRun.setUnderline(UnderlinePatterns.SINGLE);

三、操作表格

1. 创建表格

// 创建3行4列的表格
XWPFTable table = document.createTable(3, 4);// 设置表格宽度
table.setWidth("100%");// 填充表头
XWPFTableRow headerRow = table.getRow(0);
headerRow.getCell(0).setText("序号");
headerRow.getCell(1).setText("姓名");
headerRow.getCell(2).setText("年龄");
headerRow.getCell(3).setText("部门");// 填充数据
for (int i = 1; i < 3; i++) {XWPFTableRow row = table.getRow(i);row.getCell(0).setText(String.valueOf(i));row.getCell(1).setText("员工" + i);row.getCell(2).setText(String.valueOf(20 + i));row.getCell(3).setText(i % 2 == 0 ? "技术部" : "市场部");
}// 合并单元格
table.getRow(2).getCell(3).setText("备注：所有部门");
table.addNewColSpan(2, 3, 2); // 合并第3行的第3-4列

2. 表格样式设置

// 设置表格边框
CTTblPr tblPr = table.getCTTbl().getTblPr();
CTBorder border = tblPr.addNewTblBorders();
border.addNewBottom().setVal(STBorder.SINGLE);
border.addNewTop().setVal(STBorder.SINGLE);
border.addNewLeft().setVal(STBorder.SINGLE);
border.addNewRight().setVal(STBorder.SINGLE);
border.addNewInsideH().setVal(STBorder.SINGLE);
border.addNewInsideV().setVal(STBorder.SINGLE);// 设置表头背景色
for (XWPFTableCell cell : headerRow.getTableCells()) {cell.setColor("D3D3D3"); // 浅灰色背景
}

四、插入图片

import org.apache.poi.util.Units;// 从文件插入图片
try (FileInputStream is = new FileInputStream("logo.png")) {XWPFParagraph imagePara = document.createParagraph();imagePara.setAlignment(ParagraphAlignment.CENTER);XWPFRun imageRun = imagePara.createRun();imageRun.addPicture(is, Document.PICTURE_TYPE_PNG, "logo.png", Units.toEMU(200), // 宽度Units.toEMU(100)); // 高度
}// 从字节数组插入图片
byte[] imageData = getImageData(); // 获取图片字节数组的方法
XWPFRun imageRun = document.createParagraph().createRun();
imageRun.addPicture(new ByteArrayInputStream(imageData),Document.PICTURE_TYPE_JPEG,"photo.jpg",Units.toEMU(150),Units.toEMU(150));

五、读取和修改现有文档

1. 读取文档内容

public void readDocument(String filePath) throws IOException {try (FileInputStream fis = new FileInputStream(filePath);XWPFDocument document = new XWPFDocument(fis)) {System.out.println("==== 段落 ====");for (XWPFParagraph para : document.getParagraphs()) {System.out.println(para.getText());}System.out.println("\n==== 表格 ====");for (XWPFTable table : document.getTables()) {for (XWPFTableRow row : table.getRows()) {for (XWPFTableCell cell : row.getTableCells()) {System.out.print(cell.getText() + "\t");}System.out.println();}}}
}

2. 修改现有文档

public void modifyDocument(String inputPath, String outputPath) throws IOException {try (FileInputStream fis = new FileInputStream(inputPath);XWPFDocument document = new XWPFDocument(fis)) {// 修改第一个段落XWPFParagraph firstPara = document.getParagraphs().get(0);if (firstPara != null) {XWPFRun run = firstPara.createRun();run.setText("\n(本文件由系统自动生成)");run.setItalic(true);run.setColor("808080");}// 在文档末尾添加新内容XWPFParagraph newPara = document.createParagraph();newPara.setAlignment(ParagraphAlignment.RIGHT);XWPFRun newRun = newPara.createRun();newRun.setText("生成时间: " + LocalDate.now());newRun.addBreak(BreakType.PAGE); // 分页符// 保存修改后的文档try (FileOutputStream fos = new FileOutputStream(outputPath)) {document.write(fos);}}
}

六、高级功能

1. 页眉页脚设置

// 创建页眉
XWPFHeader header = document.createHeader(HeaderFooterType.DEFAULT);
XWPFParagraph headerPara = header.createParagraph();
headerPara.setAlignment(ParagraphAlignment.RIGHT);
XWPFRun headerRun = headerPara.createRun();
headerRun.setText("公司机密");
headerRun.setColor("FF0000");// 创建页脚
XWPFFooter footer = document.createFooter(HeaderFooterType.DEFAULT);
XWPFParagraph footerPara = footer.createParagraph();
footerPara.setAlignment(ParagraphAlignment.CENTER);
XWPFRun footerRun = footerPara.createRun();
footerRun.setText("页码: ");
footerRun.getCTR().addNewFldSimple().setInstr("PAGE \\* MERGEFORMAT");

2. 目录生成

// 创建目录段落
XWPFParagraph tocPara = document.createParagraph();
tocPara.setStyle("TOCHeading");XWPFRun tocRun = tocPara.createRun();
tocRun.setText("目录");
tocRun.setBold(true);
tocRun.setFontSize(16);
tocRun.addBreak();// 添加目录字段
tocRun = tocPara.createRun();
tocRun.getCTR().addNewFldSimple().setInstr("TOC \\o \"1-3\" \\h \\z \\u");

3. 批注（注释）添加

// 在第一个段落添加批注
XWPFParagraph firstPara = document.getParagraphs().get(0);
String commentText = "这是系统自动添加的批注";
String commentAuthor = "AutoSystem";
CTComment ctComment = document.getDocument().getBody().addNewComment();
ctComment.setAuthor(commentAuthor);
ctComment.setDate(new GregorianCalendar());
ctComment.addNewP().addNewR().addNewT().setStringValue(commentText);// 将段落与批注关联
CTMarkupRange range = firstPara.getCTP().addNewCommentRangeStart();
range.setId(ctComment.getId());
firstPara.getCTP().addNewCommentRangeEnd().setId(ctComment.getId());
firstPara.getCTP().addNewR().addNewCommentReference().setId(ctComment.getId());

七、性能优化与最佳实践

1. 大文件处理优化

对于大文档，建议使用事件模型（XWPFEventAPI）而非DOM模型：

import org.apache.poi.xwpf.eventusermodel.*;public class LargeDocumentReader {public static void main(String[] args) throws Exception {OPCPackage pkg = OPCPackage.open("large.docx");XWPFEventBasedParser parser = new XWPFEventBasedParser();parser.parse(pkg, new XWPFVisitor() {@Overridepublic void visitParagraph(XWPFParagraph paragraph) {System.out.println("段落: " + paragraph.getText());}@Overridepublic void visitTable(XWPFTable table) {System.out.println("发现表格");}});pkg.close();}
}

2. 内存管理

  • 及时关闭文档对象和流
  • 对于批量处理，考虑复用XWPFDocument对象
  • 使用try-with-resources确保资源释放

3. 样式重用

// 创建并重用样式
CTSectPr sectPr = document.getDocument().getBody().addNewSectPr();
CTPageSz pageSz = sectPr.addNewPgSz();
pageSz.setW(BigInteger.valueOf(12240)); // A4宽度
pageSz.setH(BigInteger.valueOf(15840)); // A4高度// 创建段落样式
CTStyle ctStyle = CTStyle.Factory.newInstance();
ctStyle.setStyleId("MyStyle");
CTPPr pPr = ctStyle.addNewPPr();
pPr.addNewSpacing().setAfter(BigInteger.valueOf(200)); // 段后间距
document.getStyle().addStyle(ctStyle);// 应用样式
XWPFParagraph para = document.createParagraph();
para.setStyle("MyStyle");

八、常见问题与解决方案

1. 中文乱码问题

确保使用支持中文的字体：

run.setFontFamily("宋体");

或者在文档级别设置默认字体：

document.getStyles().setDefaultFonts("宋体", null);

2. 格式不兼容问题

  • 尽量使用.docx格式而非.doc格式
  • 避免使用太新的Office特性
  • 在生成文档后进行兼容性测试

3. 性能问题

  • 对于大文档，分批次处理内容
  • 避免频繁创建/销毁XWPFRun对象
  • 考虑缓存常用样式

九、总结

Apache POI提供了强大而灵活的API来操作Word文档，从简单的文本生成到复杂的格式设置、表格处理和图片插入都能胜任。通过本文的介绍，您应该已经掌握了：

  1. 基本的文档创建与保存
  2. 文本格式设置与段落控制
  3. 表格的创建与样式设置
  4. 图片插入方法
  5. 现有文档的读取与修改
  6. 高级功能如页眉页脚、目录生成
  7. 性能优化技巧

在实际项目中，建议根据具体需求选择合适的API，并注意资源管理和性能优化。对于更复杂的需求，可以结合模板引擎或考虑商业解决方案。

Apache POI的官方文档和社区资源丰富，遇到问题时可以查阅：

  • 官方文档：https://poi.apache.org/
  • API文档：https://poi.apache.org/apidocs/index.html
  • 示例代码：https://svn.apache.org/repos/asf/poi/trunk/src/examples/src/org/apache/poi/examples/

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