工具篇之Hutool

迈不过友情╰ 2024-04-17 13:48 48阅读 0赞

## 一、概述 ##

### 1.1介绍 ###

> Hutool是一个小而全的Java工具类库，通过静态方法封装，降低相关API的学习成本，提高工作效率，使Java拥有函数式语言般的优雅，让Java语言也可以“甜甜的”。
> 
> Hutool中的工具方法来自于每个用户的精雕细琢，它涵盖了Java开发底层代码中的方方面面，它既是大型项目开发中解决小问题的利器，也是小型项目中的效率担当；
> 
> Hutool是项目中“util”包友好的替代，它节省了开发人员对项目中公用类和公用工具方法的封装时间，使开发专注于业务，同时可以最大限度的避免封装不完善带来的bug。

### 1.2Hutool名称的由来 ###

Hutool = Hu + tool，是原公司项目底层代码剥离后的开源库，“Hu”是公司名称的表示，tool表示工具。Hutool谐音“糊涂”，一方面简洁易懂，一方面寓意“难得糊

> Hutool的目标是使用一个工具方法代替一段复杂代码，从而最大限度的避免“复制粘贴”代码的问题，彻底改变我们写代码的方式。
> 
> 以计算MD5为例：
> 
> \- 【以前】打开搜索引擎 -> 搜“Java MD5加密” -> 打开某篇博客-> 复制粘贴 -> 改改好用
> 
> \- 【现在】引入Hutool -> SecureUtil.md5()
> 
> Hutool的存在就是为了减少代码搜索成本，避免网络上参差不齐的代码出现导致的bug。

### 1.3包含组件（核心） ###

一个Java基础工具类，对文件、流、加密解密、转码、正则、线程、XML等JDK方法进行封装，组成各种Util工具类，同时提供以下组件：

<table style="width:500px;"> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th style="text-align:center;width:133px;">模块</th> 
   <th style="text-align:center;width:365px;">介绍</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td style="width:133px;">hutool-aop</td> 
   <td style="width:365px;">JDK动态代理封装，提供非IOC下的切面支持</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="width:133px;">hutool-bloomFilter</td> 
   <td style="width:365px;">布隆过滤，提供一些Hash算法的布隆过滤</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="width:133px;">hutool-cache</td> 
   <td style="width:365px;">简单缓存实现</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="width:133px;">hutool-core</td> 
   <td style="width:365px;">核心，包括Bean操作、日期、各种Util等</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="width:133px;">hutool-cron</td> 
   <td style="width:365px;">定时任务模块，提供类Crontab表达式的定时任务</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="width:133px;">hutool-crypto</td> 
   <td style="width:365px;">加密解密模块，提供对称、非对称和摘要算法封装</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="width:133px;">hutool-db</td> 
   <td style="width:365px;">JDBC封装后的数据操作，基于ActiveRecord思想</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="width:133px;">hutool-dfa</td> 
   <td style="width:365px;">基于DFA模型的多关键字查找</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="width:133px;">hutool-extra</td> 
   <td style="width:365px;">扩展模块，对第三方封装（模板引擎、邮件、Servlet、二维码、Emoji、FTP、分词等）</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="width:133px;">hutool-http</td> 
   <td style="width:365px;">基于HttpUrlConnection的Http客户端封装</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="width:133px;">hutool-log</td> 
   <td style="width:365px;">自动识别日志实现的日志门面</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="width:133px;">hutool-script</td> 
   <td style="width:365px;">脚本执行封装，例如Javascript</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="width:133px;">hutool-setting</td> 
   <td style="width:365px;">功能更强大的Setting配置文件和Properties封装</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="width:133px;">hutool-system</td> 
   <td style="width:365px;">系统参数调用封装（JVM信息等）</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="width:133px;">hutool-json</td> 
   <td style="width:365px;">JSON实现</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="width:133px;">hutool-captcha</td> 
   <td style="width:365px;">图片验证码实现</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="width:133px;">hutool-poi</td> 
   <td style="width:365px;">针对POI中Excel和Word的封装</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="width:133px;">hutool-socket</td> 
   <td style="width:365px;">基于Java的NIO和AIO的Socket封装</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="width:133px;">hutool-jwt</td> 
   <td style="width:365px;">JSON Web Token (JWT)封装实现</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

### 1.4官方文档 ###

官网：[Hutool — ?A set of tools that keep Java sweet.][Hutool _ _A set of tools that keep Java sweet.]

参考文档：[简介 | Hutool][_ Hutool]

API文档：[Document][]

### 1.5导入HuTool ###

HuTool使用非常简单直接在项目中引入如下依赖即可:

<dependency>
        <groupId>cn.hutool</groupId>
        <artifactId>hutool-all</artifactId>
        <version>5.3.7</version>
    </dependency>

## 二、常用工具类 ##

### 2.1Convert ###

问题

> 在Java开发中我们要面对各种各样的类型转换问题，尤其是从命令行获取的用户参数、从HttpRequest获取的Parameter等等，这些参数类型多种多样，我们怎么去转换他们呢？常用的办法是先整成String，然后调用XXX.parseXXX方法，还要承受转换失败的风险，不得不加一层try catch，这个小小的过程混迹在业务代码中会显得非常难看和臃肿。

类型转换工具类，用于各种类型数据的转换。

Convert类可以说是一个工具方法类，里面封装了针对Java常见类型的转换，用于简化类型转换。\*\*Convert\*\*类中大部分方法为toXXX，参数为Object，可以实现将任意可能的类型转换为指定类型。同时支持第二个参数defaultValue用于在转换失败时返回一个默认值。

package com.yanyu.redisjedistest.demo;
    
    import cn.hutool.core.convert.Convert;
    import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
    
    import java.util.Date;
    import java.util.List;
    
    @Slf4j
    public class hutool1 {
        public void covert() {
            //转换为字符串
            int a = 1;
            String aStr = Convert.toStr(a);
            log.info(aStr);
            //转换为指定类型数组
            String[] b = {"1", "2", "3", "4"};
            Integer[] bArr = Convert.toIntArray(b);
            log.info(bArr.toString());
    
            //转换为日期对象
            String dateStr = "2020-09-17";
            Date date = Convert.toDate(dateStr);
            log.info(date.toString());
    
            //转换为列表
            String[] strArr = {"a", "b", "c", "d"};
            List<String> strList = Convert.toList(String.class, strArr);
            log.info(strList.toString());
        }
        public static void main(String[] args) {
            hutool1 hutool1 = new hutool1();
            hutool1.covert();
        }
    }

### 2.2DateUtil ###

日期时间工具类，定义了一些常用的日期时间操作方法。

public void dateUtil() {
            //Date、long、Calendar之间的相互转换
            //当前时间
            Date date = DateUtil.date();
            log.info(date.toString());
            //Calendar转Date
            date = DateUtil.date(Calendar.getInstance());
            //时间戳转Date
            date = DateUtil.date(System.currentTimeMillis());
            //自动识别格式转换
            String dateStr = "2020-09-17";
            date = DateUtil.parse(dateStr);
            //自定义格式化转换
            date = DateUtil.parse(dateStr, "yyyy-MM-dd");
            //格式化输出日期
            String format = DateUtil.format(date, "yyyy-MM-dd");
            log.info(format.toString());
            //获得年的部分
            int year = DateUtil.year(date);
            //获得月份，从0开始计数
            int month = DateUtil.month(date);
            //获取某天的开始、结束时间
            Date beginOfDay = DateUtil.beginOfDay(date);
            Date endOfDay = DateUtil.endOfDay(date);
            //计算偏移后的日期时间
            Date newDate = DateUtil.offset(date, DateField.DAY_OF_MONTH, 2);
            //计算日期时间之间的偏移量
            long betweenDay = DateUtil.between(date, newDate, DateUnit.DAY);
        }

### 2.3ReflectUtil ###

Java反射工具类，可用于反射获取类的方法及创建对象。

public void reflectUtil() {
     //获取某个类的所有方法
     Method[] methods = ReflectUtil.getMethods(Dog.class);
     //获取某个类的指定方法
     Method method = ReflectUtil.getMethod(Dog.class, "getName");
     //使用反射来创建对象
     Dog dog = ReflectUtil.newInstance(Dog.class);
     //反射执行对象的方法
     ReflectUtil.invoke(dog, "setName","大黄");
     log.info(dog.getName());
    }

**Dog**

Data
    @Builder
    @NoArgsConstructor
    @AllArgsConstructor
    public class Dog {
     private String name;
     private Float weight;
    }

### 2.4NumberUtil ###

public void numberUtil() {
            double n1 = 1.234;
            double n2 = 1.234;
            double result;
            //对float、double、BigDecimal做加减乘除操作
            result = NumberUtil.add(n1, n2);
            log.info(String.valueOf(result));
            result = NumberUtil.sub(n1, n2);
            log.info(String.valueOf(result));
            result = NumberUtil.mul(n1, n2);
            log.info(String.valueOf(result));
            result = NumberUtil.div(n1, n2);
            log.info(String.valueOf(result));
            //保留两位小数
            BigDecimal roundNum = NumberUtil.round(n1, 2);
            log.info(roundNum.toString());
            String n3 = "1.234";
            //判断是否为数字、整数、浮点数
            NumberUtil.isNumber(n3);
            NumberUtil.isInteger(n3);
            NumberUtil.isDouble(n3);
        }

### 2.5CollUtil ###

集合操作的工具类，定义了一些常用的集合操作。

public void collUtil() {
            //数组转换为列表
            String[] array = new String[]{"a", "b", "c", "d", "e"};
            List<String> list = CollUtil.newArrayList(array);
            //join：数组转字符串时添加连接符号
            String joinStr = CollUtil.join(list, ",");
            log.info("collUtil join:{}", joinStr);
            //将以连接符号分隔的字符串再转换为列表
            List<String> splitList = StrUtil.split(joinStr, ',');
            log.info("collUtil split:{}", splitList);
            //创建新的Map、Set、List
            HashMap<Object, Object> newMap = CollUtil.newHashMap();
            HashSet<Object> newHashSet = CollUtil.newHashSet();
            ArrayList<Object> newList = CollUtil.newArrayList();
            //判断列表是否为空
            CollUtil.isEmpty(list);
            CollUtil.isNotEmpty(list);
        }

### 2.6SecureUtil ###

public void secureUtil() {
            // 加密
            String str = "123456";
            String key = "secretKey";
            byte[] keyBytes = Arrays.copyOf(key.getBytes(), 16);
            String encryptedStr = SecureUtil.aes(keyBytes).encryptBase64(str);
            log.info("Encrypted string: {}", encryptedStr);
    
            // 解密
            String decryptedStr = SecureUtil.aes(keyBytes).decryptStr(encryptedStr);
            log.info("Decrypted string: {}", decryptedStr);
        }

### 2.7JSONUtil ###

JSON 解析工具类，针对 JSONObject 和 JSONArray 的静态快捷方法集合。

public void jsonUtil() {
     Dog dog = new Dog();
     dog.setName("大黄");
     dog.setWeight(5.14f);
    
     //对象转化为JSON字符串
     String jsonStr = JSONUtil.parse(dog).toString();
     log.info("jsonUtil parse:{}", jsonStr);
     //JSON字符串转化为对象
     Dog dogBean = JSONUtil.toBean(jsonStr, Dog.class);
     log.info("jsonUtil toBean:{}", dogBean);
     List<Dog> dogList = new ArrayList<>();
     dogList.add(dog);
     String jsonListStr = JSONUtil.parse(dogList).toString();
     //JSON字符串转化为列表
     dogList = JSONUtil.toList(new JSONArray(jsonListStr), Dog.class);
     log.info("jsonUtil toList:{}", dogList);
    }

### 2.8RandomUtil ###

随机工具类，RandomUtil 主要针对 JDK 中 Random 对象做封装。

@Test(description = "RandomUtil使用：随机工具类")
    public void randomUtil() {
     int result;
     String uuid;
     //获得指定范围内的随机数
     result = RandomUtil.randomInt(1, 100);
     log.info("randomInt:{}",StrUtil.toString(result));
     //获得随机UUID
     uuid = RandomUtil.randomUUID();
     log.info("randomUUID:{}", uuid);
    }

## 三、实战exexcel开发 ##

#### 数据库 ####

create table cf_group_user
    (
        id           int unsigned auto_increment comment 'id'
            primary key,
        group_id     int unsigned               not null comment '组织id',
        nickname     char(30)                   not null comment '姓名',
        sex          tinyint unsigned           not null comment '性别(1:男，2:女)',
        born_time    datetime                   not null comment '出生日期',
        photo        varchar(255)               not null comment '形象照片',
        home_address varchar(255)               not null comment '家庭地址',
        mobile       int                        not null comment '联系电话',
        post         varchar(255)               not null comment '职务信息'
    )
        comment '组织用户信息表' collate = utf8_unicode_ci;
    
    create index auth_id
        on cf_group_user (auth_id);
    
    create index group_id
        on cf_group_user (group_id);
    
    create index mobile
        on cf_group_user (mobile);

#### 实体类 ####

/**
     * 组织用户信息表
     * @TableName cf_group_user
     */
    @TableName(value ="cf_group_user")
    @Data
    public class GroupUser implements Serializable {
        /**
         * id
         */
        @TableId(type = IdType.AUTO)
        private Integer id;
    
        /**
         * 组织id
         */
        private Integer groupId;
    
        /**
         * 姓名
         */
        @NotBlank(message = "姓名不可为空")
        private String nickname;
    
        /**
         * 性别(0:默认，1:男，2:女)
         */
        @NotBlank(message = "性别不可为空")
        private Integer sex;
    
        /**
         * 出生日期
         */
        @NotBlank(message = "出生日期不可为空")
        private Date bornTime;
    
        /**
         * 形象照片
         */
        @NotBlank(message = "形象照片不可为空")
        private String photo;
    
        /**
         * 家庭地址
         */
        @NotBlank(message = "家庭地址不可为空")
        private String homeAddress;
    
        /**
         * 联系电话
         */
        @NotBlank(message = "联系电话不可为空")
        private Integer mobile;
    
        /**
         * 实名信息
         */
        private String authId;
    
        /**
         * 职务信息
         */
        @NotNull(message = "职务不可为空")
        private String post;
    }

在工程中先确定使用的字段构建模板，根据字段构建excel 的模板。这里的示例如下：

//controller层
    //返回模板
        @RequestMapping("/getExcelTemplate")
        public void getExcelTemplate(HttpServletResponse response) {
            groupUserService.getExcelTemplate(response);
        }
    
    //sevice层
    void getExcelTemplate(HttpServletResponse response);
    
    //impl
    @Override
        public void getExcelTemplate(HttpServletResponse response) {
            try {
                // 1 读取对象
                final ExcelReader reader = ExcelUtil.getReader(ResourceUtil.getStream("templates/group.xlsx"));
                List<List<Object>> lists = reader.read();
                ExcelWriter writer = ExcelUtil.getWriter(true);
                writer.write(lists);
                response.setHeader("Content-disposition", "attachment;filename=" + URLEncoder.encode("group.xlsx", "UTF-8"));
                response.setContentType("application/vnd.openxmlformats-officedocument.spreadsheetml.sheet");
                // 2 写出对象
                ServletOutputStream outputStream = response.getOutputStream();
                // 通过IO写出我们的表格对象
                writer.flush(outputStream, true);
                writer.close();
                IoUtil.close(outputStream);
            } catch (IOException e) {
                log.error("EducationServiceImpl [export] 输出到响应流失败", e);
                throw new APIException("导出Excel异常");
            }
        }

这里我使用的是三层构建，在controller 层中暴露接口，进行调用，所有的具体实现进行抽象。

//导入信息
        @RequestMapping("/importStudent")
        public R importStudent(@RequestParam MultipartFile file) {
            try {
                boolean userInfo = groupUserService.getUserInfo(file);
                if(userInfo) return R.success();
            } catch (IOException e) {
                log.error("EducationController [getEducation] 获取输入流失败", e);
                throw new APIException("获取输入流失败");
            }
            return R.error();
        }
    
    //导出信息
        @RequestMapping("/export")
        public void export(@RequestBody PageVo pageVo, HttpServletResponse response) {
            groupUserService.export(pageVo, response);
        }

void export(PageVo pageVo, HttpServletResponse response);
    
    boolean getUserInfo(MultipartFile file) throws IOException;
    
    @Override
        public void export(PageVo pageVo, HttpServletResponse response) {
            // 从数据库查出数据对象封装成map
            final List<Map<String, Object>> educationList = this.page(new Page<>(pageVo.getPage(), pageVo.getLimit()), Wrappers.lambdaQuery()).getRecords()
                    .stream()
                    // 封装成 Map 并且放入 List
                    .map(item -> {
                        final Map<String, Object> map = new LinkedHashMap<>();
                        // 错误，这里需要根据表中字段名称进行命名
                        map.put("nickname", item.getNickname());
                        map.put("sex", item.getSex());
                        map.put("mobile", item.getMobile());
                        map.put("bornTime", item.getBornTime());
                        map.put("homeAddress", item.getHomeAddress());
                        map.put("post", item.getPost());
                        return map;
                    })
                    .collect(Collectors.toList());
            // 准备将数据集合封装成Excel对象
            ExcelWriter writer = ExcelUtil.getWriter(true);
            // 通过工具类创建writer并且进行别名
            writer.addHeaderAlias("nickname", "姓名");
            writer.addHeaderAlias("sex", "性别( 0 表示男 ， 1 表示 女)");
            writer.addHeaderAlias("mobile", "电话");
            writer.addHeaderAlias("bornTime", "出生日期");
            writer.addHeaderAlias("homeAddress", "家庭地址");
            writer.addHeaderAlias("post", "职位");
            // 准备将对象写入我们的 List
            writer.write(educationList, true);
            try {
                // 获取我们的输出流
                final OutputStream output = response.getOutputStream();
                response.setHeader("Content-disposition", "attachment;filename=" + URLEncoder.encode("group.xlsx", "UTF-8"));
                response.setContentType("application/vnd.openxmlformats-officedocument.spreadsheetml.sheet");
                writer.flush(output, true);
                writer.close();
                // 这里可以自行关闭资源或者写一个关闭资源的工具类
                IoUtil.close(output);
            } catch (IOException e) {
                log.error("EducationServiceImpl [export] 输出到响应流失败", e);
                throw new APIException("导出Excel异常");
            }
        }
    
        @Override
        public boolean getUserInfo(MultipartFile file) throws IOException {
            ExcelReader reader = ExcelUtil.getReader(file.getInputStream());
            HashMap<String, String> head = new HashMap<>(6);
            head.put("姓名","nickname");
            head.put("性别( 0 表示男 ， 1 表示 女)","sex");
            head.put("电话","mobile");
            head.put("出生日期", "bornTime");
            head.put("家庭地址","homeAddress");
            head.put("职位","post");
            reader.setHeaderAlias(head);
            List<GroupUser> read = reader.read(0, 1, GroupUser.class);
            Group group = groupService.getOne(new QueryWrapper<Group>().eq("uid", UserConstant.USER_ID));
            for (GroupUser user : read) {
                user.setGroupId(group.getId());
                //TODO 默认图片
                user.setPhoto("https://cube.elemecdn.com/0/88/03b0d39583f48206768a7534e55bcpng.png");
                user.setStatus(1);
                user.setCreateTime(new DateTime());
                if(!this.save(user))return false;
            }
            return true;
        }

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