ExcelReport第二篇：ExcelReport源码解析

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目   录：基于NPOI的报表引擎——ExcelReport

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下一篇：扩展元素格式化器

概述

针对上一篇随笔收到的反馈，在展开对ExcelReport源码解析之前，我认为把编写该组件时的想法分享给大家是有必要的。

编写该组件时，思考如下：

1）要实现样式、格式与数据的彻底分离。

为什么要将样式、格式与数据分离呢？恩，你不妨想一想在生成报表时，那些是变的而那些又是不变的。我的结论是：变的是数据。

有了这个想法，很自然的想到用模板去承载不变的部分（常量内容的样式、格式、数据及变量内容的样式、格式），在程序中控制变的部分（变量内容的数据）。

这里以上一篇中的例子标识：

变量内容已使用粉红色边框标出，其余为常量内容。好了，相信“内容的数据”大家都知道那个是那个的。下面截图，内容的样式和格式。

现在我们回到上篇中使用的模板，相信你应该知道它承载那些东西了。

啰嗦了这么多，总结一下样式、格式与数据分离的好处:它让我们编写程序时关注更少（只需关心“变量内容的数据”）。

2）关注“变量内容的数据”填充到模板的最小单元（我们把这些称之为元素格式化器），然后利用合成模式（Composite）搞定整个文档的数据填充。

为什么要抽象一个“元素格式化器”的概念呢？我们看数据源，我们有可能要将某个类型的数据填充到某个单元格、也可能将一个集合填充到多行、有可能将一张图片填充到某个位置、也有可能就将某个字符串合并到某个单元格的内容中......如此种种。那么它们有什么共同点呢？它们都是填充“变量内容的数据”到模板的。

3）外部调用,统一从一个处理入口处理。

 

源码解析

有了上面的背景，这张UML想必不难理解了。

当然，如果你还是觉得复杂， 没关系。我会先介绍一下这里面几个重点关系。

1）从Export类开始吧！

这是一个静态类，非常简单。只有两个静态方法：ExportToLocal()、ExportToWeb()分别将生成的文件导出到本地和Web。这多半是废话了，下面是重点：

这便引出了SheetFormatterContainer类，SheetFormatterContainer类是何许也？

• SheetFormatterContainer是一个存储“格式化一个Sheet用到的元素格式化器集合”的容器。

说到这，顺便说下：ElementFormatter类和SheetFormatterContext类。

• ElementFormatter：元素格式化器。
• SheetFormatterContext：Sheet格式化上下文。

回到Export：

public static byte[] ExportToBuffer(string templateFile, params SheetFormatterContainer[] containers)
{
    var workbook = LoadTemplateWorkbook(templateFile);
    foreach (var container in containers)
    {
        var sheet = workbook.GetSheet(container.SheetName);
        var context = new SheetFormatterContext(sheet, container.Formatters);
        context.Format();
    }
    return workbook.SaveToBuffer();
}

如上代码，在执行导出的过程中，将每一个SheetFormatterContainer对象转换成了SheetFormatterContext对象。然后SheetFormatterContext对象调用自身的Format()方法格式化Sheet。

public void Format()
{
    if (null == Sheet || null == Formatters)
    {
        return;
    }
    foreach (var formatter in Formatters)
    {
        formatter.Format(this);
    }
}

Formatters就是从SheetFormatterContainer传过来的“元素格式化器”集合。

抽象的“元素格式化器”：

至此，ExcelReport组件的核心部分已经介绍完成了,下面附上代码（如下代码仅供参考，了解ExcelReport组件最新动态，请到GitHub下载最新源码）。

2）附--（ExcelReport1.0源码）

SheetFormatterContainer.cs

/*
 类：SheetFormatterContainer
 描述：Sheet中元素的格式化器集合
 编 码 人：韩兆新 日期：2015年01月17日
 修改记录：

*/

using System.Collections.Generic;

namespace ExcelReport
{
    public class SheetFormatterContainer
    {
        #region 成员字段及属性

        private string sheetName;

        public string SheetName
        {
            get { return sheetName; }
        }

        private IEnumerable<ElementFormatter> formatters;

        public IEnumerable<ElementFormatter> Formatters
        {
            get { return formatters; }
        }

        #endregion 成员字段及属性

        #region 构造函数

        public SheetFormatterContainer(string sheetName, IEnumerable<ElementFormatter> formatters)
        {
            this.sheetName = sheetName;
            this.formatters = formatters;
        }

        #endregion 构造函数
    }
}

SheetFormatterContext.cs

/*
 类：SheetFormatterContext
 描述：Sheet格式化的上下文
 编 码 人：韩兆新 日期：2015年01月17日
 修改记录：

*/

using System.Collections.Generic;
using NPOI.SS.UserModel;

namespace ExcelReport
{
    public class SheetFormatterContext
    {
        #region 成员字段及属性

        private int _increaseRowsCount = 0;

        public ISheet Sheet { get; set; }

        public IEnumerable<ElementFormatter> Formatters { get; set; }

        #endregion 成员字段及属性

        #region 构造函数

        public SheetFormatterContext()
        {
        }

        public SheetFormatterContext(ISheet sheet, IEnumerable<ElementFormatter> formatters)
        {
            this.Sheet = sheet;
            this.Formatters = formatters;
        }

        #endregion 构造函数

        #region 获取指定行当前行标

        /// <summary>
        /// 获取指定行当前行标
        /// </summary>
        /// <param name="rowIndexInTemplate">指定行在模板中的行标</param>
        /// <returns>当前行标</returns>
        public int GetCurrentRowIndex(int rowIndexInTemplate)
        {
            return rowIndexInTemplate + _increaseRowsCount;
        }

        #endregion 获取指定行当前行标

        #region 在指定行后插入一行（并将指定行作为模板复制样式）

        /// <summary>
        /// 在指定行后插入一行（并将指定行作为模板复制样式）
        /// </summary>
        /// <param name="templateRowIndex">模板行在模板中的行标</param>
        public void InsertEmptyRow(int templateRowIndex)
        {
            var templateRow = Sheet.GetRow(GetCurrentRowIndex(templateRowIndex));
            var insertRowIndex = GetCurrentRowIndex(templateRowIndex + 1);
            if (insertRowIndex < Sheet.LastRowNum)
            {
                Sheet.ShiftRows(insertRowIndex, Sheet.LastRowNum, 1, true, false);
            }
            var newRow = Sheet.CreateRow(GetCurrentRowIndex(templateRowIndex + 1));
            _increaseRowsCount++;
            foreach (var cell in templateRow.Cells)
            {
                newRow.CreateCell(cell.ColumnIndex).CellStyle = cell.CellStyle;
            }
        }

        #endregion 在指定行后插入一行（并将指定行作为模板复制样式）

        #region 清除指定行单元格内容

        /// <summary>
        /// 清除指定行单元格内容
        /// </summary>
        /// <param name="rowIndex">指定行在模板中的行标</param>
        public void ClearRowContent(int rowIndex)
        {
            var row = Sheet.GetRow(GetCurrentRowIndex(rowIndex));
            foreach (var cell in row.Cells)
            {
                cell.SetCellValue(string.Empty);
            }
        }

        #endregion 清除指定行单元格内容

        #region 删除指定行

        /// <summary>
        /// 删除指定行
        /// </summary>
        /// <param name="rowIndex">指定行在模板中的行标</param>
        public void RemoveRow(int rowIndex)
        {
            var row = Sheet.GetRow(GetCurrentRowIndex(rowIndex));
            Sheet.RemoveRow(row);
        }

        #endregion 删除指定行

        #region 格式化Sheet

        /// <summary>
        /// 格式化Sheet
        /// </summary>
        public void Format()
        {
            if (null == Sheet || null == Formatters)
            {
                return;
            }
            foreach (var formatter in Formatters)
            {
                formatter.Format(this);
            }
        }

        #endregion 格式化Sheet
    }
}

ElementFormatter.cs

/*
 类：ElementFormatter
 描述：（元素）格式化器（抽象）
 编 码 人：韩兆新 日期：2015年01月17日
 修改记录：

*/

using System;
using NPOI.SS.UserModel;

namespace ExcelReport
{
    public abstract class ElementFormatter
    {
        #region 设置单元格值

        protected virtual void SetCellValue(ICell cell, object value)
        {
            if (null == cell)
            {
                return;
            }
            if (null == value)
            {
                cell.SetCellValue(string.Empty);
            }
            else
            {
                var valueTypeCode = Type.GetTypeCode(value.GetType());

                switch (valueTypeCode)
                {
                    case TypeCode.String:   //字符串类型
                        cell.SetCellValue(Convert.ToString(value));
                        break;

                    case TypeCode.DateTime: //日期类型
                        cell.SetCellValue(Convert.ToDateTime(value));
                        break;

                    case TypeCode.Boolean:  //布尔型
                        cell.SetCellValue(Convert.ToBoolean(value));
                        break;

                    case TypeCode.Int16:    //整型
                    case TypeCode.Int32:
                    case TypeCode.Int64:
                    case TypeCode.Byte:
                    case TypeCode.Single:   //浮点型
                    case TypeCode.Double:
                    case TypeCode.UInt16:   //无符号整型
                    case TypeCode.UInt32:
                    case TypeCode.UInt64:
                        cell.SetCellValue(Convert.ToDouble(value));
                        break;

                    default:
                        cell.SetCellValue(string.Empty);
                        break;
                }
            }
        }

        #endregion 设置单元格值

        #region 格式化操作

        public abstract void Format(SheetFormatterContext context);

        #endregion 格式化操作
    }
}

CellFormatter.cs

/*
 类：CellFormatter
 描述：单元格（元素）格式化器
 编 码 人：韩兆新 日期：2015年01月17日
 修改记录：

*/

using System.Drawing;

namespace ExcelReport
{
    public class CellFormatter : ElementFormatter
    {
        #region 成员字段及属性

        private Point _cellPoint;
        private object _value;

        #endregion 成员字段及属性

        #region 构造函数

        public CellFormatter(Point cellPoint, object value)
        {
            _cellPoint = cellPoint;
            _value = value;
        }

        public CellFormatter(int rowIndex, int columnIndex, object value)
        {
            _cellPoint = new Point(rowIndex, columnIndex);
            _value = value;
        }

        #endregion 构造函数

        #region 格式化操作

        public override void Format(SheetFormatterContext context)
        {
            var rowIndex = context.GetCurrentRowIndex(_cellPoint.X);
            var row = context.Sheet.GetRow(rowIndex);
            if (null == row)
            {
                row = context.Sheet.CreateRow(rowIndex);
            }
            var cell = row.GetCell(_cellPoint.Y);
            if (null == cell)
            {
                cell = row.CreateCell(_cellPoint.Y);
            }
            SetCellValue(cell, _value);
        }

        #endregion 格式化操作
    }
}

TableFormatter.cs

/*
 类：TableFormatter
 描述：表格（元素）格式化器
 编 码 人：韩兆新 日期：2015年01月17日
 修改记录：

*/

using System;
using System.Collections.Generic;

namespace ExcelReport
{
    public class TableFormatter<TSource> : ElementFormatter
    {
        #region 成员字段

        private int _templateRowIndex;
        private IEnumerable<TSource> _dataSource;
        private List<TableColumnInfo<TSource>> _columnInfoList;

        #endregion 成员字段

        #region 构造函数

        public TableFormatter(int templateRowIndex, IEnumerable<TSource> dataSource, params TableColumnInfo<TSource>[] columnInfos)
        {
            _templateRowIndex = templateRowIndex;
            _dataSource = dataSource;
            _columnInfoList = new List<TableColumnInfo<TSource>>();
            if (null != columnInfos && columnInfos.Length > 0)
            {
                _columnInfoList.AddRange(columnInfos);
            }
        }

        #endregion 构造函数

        #region 格式化操作

        public override void Format(SheetFormatterContext context)
        {
            context.ClearRowContent(_templateRowIndex); //清除模板行单元格内容
            if (null == _columnInfoList || _columnInfoList.Count <= 0 || null == _dataSource)
            {
                return;
            }
            foreach (TSource rowSource in _dataSource)
            {
                var row = context.Sheet.GetRow(context.GetCurrentRowIndex(_templateRowIndex));
                foreach (TableColumnInfo<TSource> colInfo in _columnInfoList)
                {
                    var cell = row.GetCell(colInfo.ColumnIndex);
                    SetCellValue(cell, colInfo.DgSetValue(rowSource));
                }
                context.InsertEmptyRow(_templateRowIndex);  //追加空行
            }
            context.RemoveRow(_templateRowIndex);   //删除空行
        }

        #endregion 格式化操作

        #region 添加列信息

        public void AddColumnInfo(TableColumnInfo<TSource> columnInfo)
        {
            _columnInfoList.Add(columnInfo);
        }

        public void AddColumnInfo(int columnIndex, Func<TSource, object> dgSetValue)
        {
            _columnInfoList.Add(new TableColumnInfo<TSource>(columnIndex, dgSetValue));
        }

        #endregion 添加列信息
    }
}

ExportHelper.cs

/*
 类：ExportHelper
 描述：导出助手类
 编 码 人：韩兆新 日期：2015年01月17日
 修改记录：

*/

using System.IO;
using NPOI.SS.UserModel;

namespace ExcelReport
{
    internal static class ExportHelper
    {
        #region 加载模板,获取IWorkbook对象

        private static IWorkbook LoadTemplateWorkbook(string templateFile)
        {
            using (var fileStream = new FileStream(templateFile, FileMode.Open, FileAccess.Read)) //读入excel模板
            {
                return WorkbookFactory.Create(fileStream);
            }
        }

        #endregion 加载模板,获取IWorkbook对象

        #region 将IWorkBook对象转换成二进制文件流

        private static byte[] SaveToBuffer(this IWorkbook workbook)
        {
            using (var ms = new MemoryStream())
            {
                workbook.Write(ms);
                ms.Flush();
                ms.Position = 0;
                return ms.GetBuffer();
            }
        }

        #endregion 将IWorkBook对象转换成二进制文件流

        #region 导出格式化处理后的文件到二进制文件流

        public static byte[] ExportToBuffer(string templateFile, params SheetFormatterContainer[] containers)
        {
            var workbook = LoadTemplateWorkbook(templateFile);
            foreach (var container in containers)
            {
                var sheet = workbook.GetSheet(container.SheetName);
                var context = new SheetFormatterContext(sheet, container.Formatters);
                context.Format();
            }
            return workbook.SaveToBuffer();
        }

        #endregion 导出格式化处理后的文件到二进制文件流
    }
}

Export.cs

/*
 类：Export
 描述：导出
 编 码 人：韩兆新 日期：2015年01月17日
 修改记录：

*/

using System;
using System.IO;
using System.Web;

namespace ExcelReport
{
    public static class Export
    {
        #region 导出到本地

        public static void ExportToLocal(string templateFile, string targetFile, params SheetFormatterContainer[] containers)
        {
            #region 参数验证

            if (string.IsNullOrWhiteSpace(templateFile))
            {
                throw new ArgumentNullException("templateFile");
            }
            if (string.IsNullOrWhiteSpace(targetFile))
            {
                throw new ArgumentNullException("targetFile");
            }
            if (!File.Exists(templateFile))
            {
                throw new FileNotFoundException(templateFile + " 文件不存在!");
            }

            #endregion 参数验证

            using (FileStream fs = File.OpenWrite(targetFile))
            {
                var buffer = ExportHelper.ExportToBuffer(templateFile, containers);
                fs.Write(buffer, 0, buffer.Length);
                fs.Flush();
            }
        }

        #endregion 导出到本地

        #region 导出到Web

        public static void ExportToWeb(string templateFile, string targetFile, params SheetFormatterContainer[] containers)
        {
            #region 参数验证

            if (string.IsNullOrWhiteSpace(templateFile))
            {
                throw new ArgumentNullException("templateFile");
            }
            if (string.IsNullOrWhiteSpace(targetFile))
            {
                throw new ArgumentNullException("targetFile");
            }
            if (!File.Exists(templateFile))
            {
                throw new FileNotFoundException(templateFile + " 文件不存在!");
            }

            #endregion 参数验证

            HttpContext.Current.Response.ContentType = "application/vnd.ms-excel";
            HttpContext.Current.Response.AppendHeader("Content-Disposition", "attachment;filename=" + HttpUtility.UrlEncode(targetFile, System.Text.Encoding.UTF8));
            HttpContext.Current.Response.BinaryWrite(ExportHelper.ExportToBuffer(templateFile, containers));
            HttpContext.Current.Response.End();
        }

        #endregion 导出到Web
    }
}

Parameter.cs

/*
 类：Parameter
 描述：参数信息
 编 码 人：韩兆新 日期：2015年01月17日
 修改记录：

*/

using System.Drawing;

namespace ExcelReport
{
    public class Parameter
    {
        public Parameter()
        {
        }

        public Parameter(string sheetName, string parameterName, Point cellPoint)
        {
            this.SheetName = sheetName;
            this.ParameterName = parameterName;
            this.CellPoint = cellPoint;
        }

        public string SheetName { set; get; }

        public string ParameterName { set; get; }

        public Point CellPoint { set; get; }
    }
}

ParameterCollection.cs

/*
 类：ParameterCollection
 描述：模板中参数信息的集合
 编 码 人：韩兆新 日期：2015年01月17日
 修改记录：

*/

using System.Collections.Generic;
using System.Drawing;
using System.IO;
using System.Xml.Serialization;

namespace ExcelReport
{
    public class ParameterCollection
    {
        protected List<Parameter> parameterList = new List<Parameter>();

        public Point this[string sheetName, string parameterName]
        {
            get
            {
                foreach (Parameter parameter in parameterList)
                {
                    if (parameter.SheetName.Equals(sheetName) && parameter.ParameterName.Equals(parameterName))
                    {
                        return parameter.CellPoint;
                    }
                }
                return new Point();
            }
            set
            {
                bool isExist = false;
                foreach (Parameter parameter in parameterList)
                {
                    if (parameter.SheetName.Equals(sheetName) && parameter.ParameterName.Equals(parameterName))
                    {
                        isExist = true;
                        parameter.CellPoint = value;
                    }
                }
                if (!isExist)
                {
                    parameterList.Add(new Parameter(sheetName, parameterName, value));
                }
            }
        }

        public void Load(string xmlPath)
        {
            string fileName = xmlPath;
            if (File.Exists(fileName))
            {
                XmlSerializer xmlSerializer = new XmlSerializer(parameterList.GetType());
                using (Stream reader = new FileStream(fileName, FileMode.Open, FileAccess.Read))
                {
                    parameterList = xmlSerializer.Deserialize(reader) as List<Parameter>;
                }
            }
            else
            {
                parameterList = new List<Parameter>();
            }
        }

        public void Save(string xmlPath)
        {
            string fileName = xmlPath;
            FileInfo fileInfo = new FileInfo(fileName);
            DirectoryInfo directoryInfo = fileInfo.Directory;
            if (!directoryInfo.Exists)
            {
                directoryInfo.Create();
            }
            XmlSerializer xmlSerializer = new XmlSerializer(parameterList.GetType());
            using (Stream writer = new FileStream(fileName, FileMode.Create, FileAccess.Write))
            {
                xmlSerializer.Serialize(writer, parameterList);
            }
        }
    }
}

 

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