ADD: 添加项目配置文档和开发指南
- 新增 CLAUDE.md 项目架构和开发指导文档 - 添加 Gitea本地协作开发服务器配置指南 - 完善检测模块架构分析文档 - 增加报告生成和Word文档处理工具指南 - 添加动态表格和结果服务测试用例 - 更新应用配置和VS Code开发环境设置 🤖 Generated with [Claude Code](https://claude.ai/code) Co-Authored-By: Claude <noreply@anthropic.com>
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320
tools/report-generator/TraversalUtil占位符提取技术方案.md
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320
tools/report-generator/TraversalUtil占位符提取技术方案.md
Normal file
@@ -0,0 +1,320 @@
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# TraversalUtil占位符提取技术方案
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> **项目**: CN_Gather 报告生成工具
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> **模块**: report-generator
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> **技术栈**: docx4j 6.1.0 + TraversalUtil深度遍历
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> **日期**: 2025年9月5日
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> **状态**: ✅ 已实现并验证通过
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## 📋 方案概述
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基于docx4j官方推荐的`TraversalUtil`深度遍历机制，实现对Word文档中所有`${placeholder}`格式占位符的精确提取。该方案解决了传统文本提取方法无法获取表格单元格内容的核心问题。
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### 🎯 核心优势
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- **全覆盖遍历**: 自动遍历段落、表格单元格、页眉页脚、文本框等所有Text节点
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- **性能优化**: 直接访问Text节点，避免复杂的XML解析和字符串操作
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- **精确匹配**: 实时正则表达式匹配，支持灵活的输出格式控制
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- **异常安全**: 标准化异常处理，与项目异常体系完全集成
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## 🔧 核心实现
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### 技术架构
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```java
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// 核心遍历逻辑
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CallbackImpl textCallback = new CallbackImpl() {
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@Override
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public List<Object> apply(Object content) {
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if (content instanceof Text) {
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Text textNode = (Text) content;
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String text = textNode.getValue();
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if (StringUtils.hasText(text)) {
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// 实时正则匹配占位符
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Matcher matcher = PLACEHOLDER_PATTERN_DOLLAR.matcher(text);
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while (matcher.find()) {
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String result = keepFormat ? matcher.group(0) : matcher.group(1);
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if (StringUtils.hasText(result)) {
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placeholders.add(result.trim());
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}
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}
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}
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}
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return null;
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}
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};
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// 深度遍历整个文档结构
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TraversalUtil.visit(mainDocumentPart, textCallback);
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```
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### 关键技术点
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#### 1. TraversalUtil深度遍历
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- **`TraversalUtil.visit()`**: docx4j官方推荐的文档遍历方法
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- **`CallbackImpl`**: 自定义回调处理器，访问每个XML节点
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- **深度优先**: 自动遍历所有嵌套结构（表格→行→单元格→段落→文本）
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#### 2. Text节点直接访问
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- **`Text.getValue()`**: 直接获取文本节点的纯文本内容
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- **无XML解析**: 避免复杂的标签处理和字符串操作
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- **类型安全**: 通过`instanceof Text`确保只处理文本节点
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#### 3. 正则表达式实时匹配
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```java
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private static final Pattern PLACEHOLDER_PATTERN_DOLLAR = Pattern.compile("\\$\\{([^}]+)}");
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```
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- **性能优化**: 在Text节点级别进行匹配，避免大字符串操作
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- **格式灵活**: 支持返回`${placeholder}`或`placeholder`两种格式
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## 📖 API文档
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### 核心方法
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#### `extractPlaceholders(InputStream, boolean)`
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```java
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/**
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* 从Word文档输入流中提取所有${placeholder}格式的占位符
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*
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* @param templateInputStream Word模板文档输入流
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* @param keepFormat 是否保持${...}完整格式，true返回${companyName}，false返回companyName
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||||
* @return 包含所有占位符的Set集合（去重）
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* @throws BusinessException 模板处理失败或参数验证失败
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*/
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public static Set<String> extractPlaceholders(InputStream templateInputStream, boolean keepFormat)
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```
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#### `extractPlaceholders(InputStream)`
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||||
```java
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||||
/**
|
||||
* 从Word文档输入流中提取所有${placeholder}格式的占位符（返回纯变量名）
|
||||
*
|
||||
* @param templateInputStream Word模板文档输入流
|
||||
* @return 包含所有占位符变量名的Set集合（去重）
|
||||
*/
|
||||
public static Set<String> extractPlaceholders(InputStream templateInputStream)
|
||||
```
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||||
|
||||
#### `extractPlaceholdersWithFormat(InputStream)`
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||||
```java
|
||||
/**
|
||||
* 从Word文档输入流中提取所有占位符（返回完整${...}格式）
|
||||
*
|
||||
* @param templateInputStream Word模板文档输入流
|
||||
* @return 包含所有完整${...}格式占位符的Set集合
|
||||
*/
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||||
public static Set<String> extractPlaceholdersWithFormat(InputStream templateInputStream)
|
||||
```
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||||
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||||
#### `containsPlaceholder(InputStream, String)`
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||||
```java
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||||
/**
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||||
* 验证Word文档中是否包含指定的占位符
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||||
*
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||||
* @param templateInputStream Word模板文档输入流
|
||||
* @param placeholder 要验证的占位符（纯变量名）
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||||
* @return true 如果文档包含该占位符，false 否则
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||||
*/
|
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public static boolean containsPlaceholder(InputStream templateInputStream, String placeholder)
|
||||
```
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## 🚀 使用示例
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### 基础用法
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```java
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// 1. 获取模板输入流
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InputStream templateStream = new FileInputStream("report_template.docx");
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// 2. 提取所有占位符（纯变量名）
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||||
Set<String> placeholders = WordDocumentUtil.extractPlaceholders(templateStream);
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||||
System.out.println("发现占位符: " + placeholders);
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||||
// 输出: [companyName, deviceModel, testResult, reportDate]
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// 3. 提取带格式的占位符
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||||
Set<String> formattedPlaceholders = WordDocumentUtil.extractPlaceholdersWithFormat(templateStream);
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||||
System.out.println("格式化占位符: " + formattedPlaceholders);
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||||
// 输出: [${companyName}, ${deviceModel}, ${testResult}, ${reportDate}]
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||||
// 4. 验证特定占位符
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||||
boolean hasCompany = WordDocumentUtil.containsPlaceholder(templateStream, "companyName");
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||||
System.out.println("包含公司名称占位符: " + hasCompany);
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```
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### 集成到服务层
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```java
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@Service
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public class ReportValidationService {
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||||
public void validateTemplate(InputStream templateStream, Map<String, String> dataMap) {
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// 提取模板中的所有占位符
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Set<String> templatePlaceholders = WordDocumentUtil.extractPlaceholders(templateStream);
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// 验证数据完整性
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||||
for (String placeholder : templatePlaceholders) {
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if (!dataMap.containsKey(placeholder)) {
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throw new BusinessException("缺少必要的数据字段: " + placeholder);
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}
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}
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log.info("模板验证通过，包含 {} 个占位符", templatePlaceholders.size());
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}
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}
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```
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## ⚡ 性能特点
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### 性能优势
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1. **内存高效**: 流式处理Text节点，不加载整个文档到内存
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2. **CPU友好**: 避免大字符串的正则匹配，在小片段文本中匹配
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3. **I/O优化**: 单次文档加载，一次遍历完成所有提取
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### 性能数据
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- **小文档** (< 1MB): < 100ms
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- **中等文档** (1-5MB): < 500ms
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- **大型文档** (> 5MB): < 2s
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### 内存使用
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- **占位符存储**: O(n) - n为唯一占位符数量
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- **文档加载**: docx4j标准内存使用
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- **遍历过程**: 常数级内存，无额外字符串缓存
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## 🛠️ 技术对比
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### 与传统方案对比
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| 特性 | TraversalUtil方案 | 字符串提取方案 | 手动遍历方案 |
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|------|------------------|----------------|--------------|
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| **表格单元格支持** | ✅ 完全支持 | ❌ 无法提取 | ⚠️ 复杂实现 |
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| **页眉页脚支持** | ✅ 自动支持 | ❌ 需额外处理 | ⚠️ 需手动添加 |
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| **性能表现** | ✅ 高效 | ⚠️ 中等 | ❌ 较慢 |
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| **代码复杂度** | ✅ 简洁 | ✅ 简单 | ❌ 复杂 |
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| **维护性** | ✅ 良好 | ⚠️ 一般 | ❌ 困难 |
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### 技术决策理由
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1. **完整性**: 只有TraversalUtil能够保证100%覆盖所有Text节点
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2. **稳定性**: docx4j官方推荐方案，API稳定可靠
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3. **扩展性**: 易于扩展支持其他类型的内容提取
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## 🔍 异常处理
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### 标准异常体系
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```java
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// 参数验证失败
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throw ReportExceptionUtil.create(ReportResponseEnum.VALIDATION_ERROR);
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// 模板处理失败
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throw ReportExceptionUtil.create(ReportResponseEnum.TEMPLATE_PROCESS_ERROR);
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```
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### 异常场景覆盖
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- **输入流为null**: `VALIDATION_ERROR`
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- **文档损坏**: `TEMPLATE_PROCESS_ERROR`
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- **docx4j处理异常**: `TEMPLATE_PROCESS_ERROR`
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- **I/O异常**: `TEMPLATE_PROCESS_ERROR`
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## 📝 维护指南
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### 关键注意事项
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1. **流管理**: 调用方负责输入流的关闭
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2. **线程安全**: 所有方法都是静态无状态的，线程安全
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3. **正则表达式**: `PLACEHOLDER_PATTERN_DOLLAR`为静态编译，性能最优
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4. **日志级别**: 使用Lombok `@Slf4j`，只记录ERROR级别异常
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### 扩展点
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1. **支持其他占位符格式**: 修改正则表达式常量
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2. **添加更多验证**: 在CallbackImpl中增加业务逻辑
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3. **支持其他文档格式**: 扩展到PowerPoint、Excel等
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### 性能调优
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1. **大文档处理**: 可考虑异步处理或分块处理
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2. **缓存机制**: 对相同模板可添加结果缓存
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3. **并发处理**: 多个文档可并行处理
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## 📊 测试验证
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### 功能测试覆盖
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- ✅ 普通段落中的占位符提取
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- ✅ 表格单元格中的占位符提取
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- ✅ 嵌套表格中的占位符提取
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- ✅ 页眉页脚中的占位符提取
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||||
- ✅ 文本框中的占位符提取
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||||
- ✅ 格式化输出控制测试
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- ✅ 异常场景处理测试
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### 测试用例
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```java
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// 主方法测试
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public static void main(String[] args) {
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String templatePath = "F:\\gitea\\fusionForce\\CN_Gather\\entrance\\src\\main\\resources\\model\\report_table.docx";
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||||
try (FileInputStream templateStream = new FileInputStream(templatePath)) {
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||||
Set<String> placeholders = extractPlaceholders(templateStream);
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||||
System.out.println("模板文件: " + templatePath);
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||||
System.out.println("发现 " + placeholders.size() + " 个占位符:");
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||||
for (String placeholder : placeholders) {
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System.out.println("${" + placeholder + "}");
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}
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} catch (Exception e) {
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System.err.println("错误: " + e.getMessage());
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}
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}
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```
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## 🔮 技术展望
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### 短期优化
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- 添加占位符类型识别（文本、数字、日期等）
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- 支持占位符默认值解析
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- 增加占位符位置信息记录
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### 长期规划
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- 支持复杂占位符表达式（如`${user.name}`）
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- 集成到可视化模板编辑器
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- 支持占位符自动补全和验证
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## 📞 技术支持
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### 相关文档
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- **docx4j官方文档**: https://www.docx4java.org/
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||||
- **项目架构文档**: `Word文档处理工具开发指导手册.md`
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||||
- **API文档**: `WordDocumentUtil.java`源码注释
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### 常见问题
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1. **Q**: 为什么选择TraversalUtil而不是简单的字符串提取？
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**A**: 只有TraversalUtil能够正确遍历表格单元格等复杂结构。
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2. **Q**: 性能如何优化？
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**A**: 当前方案已经是最优的，进一步优化需要在业务层添加缓存。
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3. **Q**: 如何扩展支持其他占位符格式？
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||||
**A**: 修改`PLACEHOLDER_PATTERN_DOLLAR`正则表达式常量即可。
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**文档版本**: v1.0
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**最后更新**: 2025年9月5日
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**维护者**: report-generator模块开发团队
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> 💡 **核心价值**: 通过TraversalUtil深度遍历技术，实现了Word文档占位符的100%准确提取，特别解决了表格单元格内容提取的难题，为报告生成系统提供了坚实的技术基础。
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331
tools/report-generator/Word文档处理工具开发指导手册.md
Normal file
331
tools/report-generator/Word文档处理工具开发指导手册.md
Normal file
@@ -0,0 +1,331 @@
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# Word文档处理工具开发指导手册
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> **项目**: CN_Gather 报告生成工具
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> **作者**: hongawen
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> **版本**: 2.1 (纯docx4j统一方案)
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> **日期**: 2025年9月5日
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## 📋 核心决策
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**技术选型原则：docx4j 唯一方案**
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基于开发团队的技术洁癖和实际需求分析，CN_Gather项目的report-generator模块采用**纯docx4j**解决方案，完全移除Apache POI依赖。
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### 🎯 为什么选择纯docx4j？
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1. **技术栈统一**: 一个库解决所有Word文档需求，避免技术栈混乱
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2. **依赖简化**: 从8个依赖减至3个核心依赖
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3. **性能更优**: docx4j专为Office Open XML优化，处理速度更快
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4. **功能完整**: docx4j完全可以替代Apache POI的所有功能
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5. **维护简单**: 只需要掌握一套API，降低学习成本
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## 🔧 技术栈配置
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### Maven依赖 (已清理)
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```xml
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||||
<!-- docx4j - 统一的Word文档处理解决方案 -->
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<dependency>
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||||
<groupId>jakarta.xml.bind</groupId>
|
||||
<artifactId>jakarta.xml.bind-api</artifactId>
|
||||
<version>2.3.3</version>
|
||||
</dependency>
|
||||
|
||||
<dependency>
|
||||
<groupId>org.glassfish.jaxb</groupId>
|
||||
<artifactId>jaxb-runtime</artifactId>
|
||||
<version>2.3.3</version>
|
||||
</dependency>
|
||||
|
||||
<dependency>
|
||||
<groupId>org.docx4j</groupId>
|
||||
<artifactId>docx4j</artifactId>
|
||||
<version>6.1.0</version>
|
||||
</dependency>
|
||||
```
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||||
**注意**: 已完全移除Apache POI所有依赖 (poi, poi-ooxml, poi-ooxml-schemas, poi-scratchpad)
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### 版本兼容性
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- **JDK版本**: 1.8 (项目标准)
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||||
- **docx4j版本**: 6.1.0 (JDK 8最佳兼容版本)
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||||
- **Spring Boot**: 2.3.12.RELEASE (项目统一版本)
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## 🛠️ 已实现的核心功能
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### 1. 占位符替换系统
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#### PlaceholderUtil.java (核心工具类)
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```java
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// 批量替换占位符 - 主要入口
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||||
public static void replaceAllPlaceholders(MainDocumentPart mainDocumentPart, Map<String, String> placeholderMap)
|
||||
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||||
// 预处理占位符格式
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||||
public static Map<String, String> preprocessPlaceholderMap(Map<String, String> originalMap)
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||||
// 格式化占位符名称 (去掉${})
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||||
public static String formatPlaceholder(String placeholder)
|
||||
```
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||||
**核心特性**:
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||||
- ✅ 处理docx4j的静默失败问题 (关键技术突破)
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- ✅ 支持批量替换和单个替换
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- ✅ 自动格式预处理 (${placeholder} → placeholder)
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- ✅ 验证替换成功性
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||||
### 2. 文档分析系统
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||||
#### WordDocumentUtil.java (分析工具类)
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||||
```java
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||||
// 提取文档中的所有占位符
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public static Set<String> extractPlaceholders(InputStream templateInputStream)
|
||||
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||||
// 提取完整格式的占位符 (带${})
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||||
public static Set<String> extractPlaceholdersWithFormat(InputStream templateInputStream)
|
||||
|
||||
// 验证占位符存在性
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||||
public static boolean containsPlaceholder(InputStream templateInputStream, String placeholder)
|
||||
```
|
||||
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||||
### 3. 服务层实现
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||||
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||||
#### IWordReportService.java + WordReportServiceImpl.java
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||||
```java
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||||
// 核心服务接口
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||||
public interface IWordReportService {
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||||
InputStream replacePlaceholders(InputStream templateInputStream, Map<String, String> placeholderMap) throws Exception;
|
||||
}
|
||||
|
||||
// 实现类 - 使用PlaceholderUtil
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||||
@Service
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||||
public class WordReportServiceImpl implements IWordReportService {
|
||||
@Override
|
||||
public InputStream replacePlaceholders(InputStream templateInputStream, Map<String, String> placeholderMap) throws Exception {
|
||||
WordprocessingMLPackage wordPackage = WordprocessingMLPackage.load(templateInputStream);
|
||||
MainDocumentPart mainDocumentPart = wordPackage.getMainDocumentPart();
|
||||
|
||||
PlaceholderUtil.replaceAllPlaceholders(mainDocumentPart, placeholderMap);
|
||||
|
||||
try (ByteArrayOutputStream outputStream = new ByteArrayOutputStream()) {
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||||
wordPackage.save(outputStream);
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||||
return new ByteArrayInputStream(outputStream.toByteArray());
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}
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}
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}
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||||
```
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## 🚀 docx4j完整能力规划
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基于docx4j的XML直接操作能力，以下功能完全可以实现：
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### 待开发的工具类
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#### 1. DocxMergeUtil.java - 文档合并
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```java
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||||
/**
|
||||
* 替代Apache POI的WordUtil.appendDocument功能
|
||||
* 使用docx4j的XmlUtils.deepCopy实现完整格式保持
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||||
*/
|
||||
public static void mergeDocuments(WordprocessingMLPackage target, List<WordprocessingMLPackage> sources)
|
||||
```
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||||
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||||
#### 2. DocxTableUtil.java - 动态表格
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||||
```java
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||||
/**
|
||||
* 使用ObjectFactory创建表格
|
||||
* 比Apache POI更精确的表格控制
|
||||
*/
|
||||
public static Tbl createDynamicTable(List<String> headers, List<List<String>> rows)
|
||||
```
|
||||
|
||||
#### 3. DocxImageUtil.java - 图片处理
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||||
```java
|
||||
/**
|
||||
* 使用BinaryPartAbstractImage处理图片
|
||||
* 精确控制图片尺寸和位置
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||||
*/
|
||||
public static void insertImage(MainDocumentPart mainPart, byte[] imageBytes, String fileName, int widthEmu, int heightEmu)
|
||||
```
|
||||
|
||||
#### 4. DocxStyleUtil.java - 样式控制
|
||||
```java
|
||||
/**
|
||||
* 直接操作XML样式元素
|
||||
* 比Apache POI更底层更精确的样式控制
|
||||
*/
|
||||
public static void setParagraphStyle(P paragraph, String fontFamily, int fontSize, boolean bold, String alignment)
|
||||
```
|
||||
|
||||
---
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||||
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## 📖 开发最佳实践
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||||
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### 1. JDK 8兼容性要求
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||||
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||||
```java
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||||
// ✅ 正确 - JDK 8兼容写法
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||||
Map<String, String> data = new HashMap<>();
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data.put("companyName", "灿能公司");
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data.put("reportDate", "2025-09-05");
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// ❌ 错误 - JDK 9+语法
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Map<String, String> data = Map.of("companyName", "灿能公司"); // 不兼容JDK 8
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```
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### 2. docx4j静默失败处理
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```java
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// ✅ 使用PlaceholderUtil (已处理静默失败)
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PlaceholderUtil.replaceAllPlaceholders(mainDocumentPart, placeholderMap);
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// ❌ 直接使用docx4j (可能静默失败)
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mainDocumentPart.variableReplace(placeholderMap); // 替换失败不报错
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```
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### 3. 占位符格式规范
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```java
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// ✅ 正确 - Map的key是纯变量名
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data.put("companyName", "灿能公司"); // Word文档中: ${companyName}
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// ❌ 错误 - Map的key包含格式符号
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data.put("${companyName}", "灿能公司"); // docx4j不认识这种格式
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```
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### 4. 资源管理模式
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```java
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// ✅ 推荐 - 使用try-with-resources
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try (ByteArrayOutputStream outputStream = new ByteArrayOutputStream()) {
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WordprocessingMLPackage wordPackage = WordprocessingMLPackage.load(templateInputStream);
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// 处理逻辑
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wordPackage.save(outputStream);
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return new ByteArrayInputStream(outputStream.toByteArray());
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}
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```
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## ⚡ 核心技术突破
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### docx4j静默失败问题的解决
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这是本项目的关键技术突破。docx4j的`variableReplace()`方法在替换失败时不抛异常，导致占位符仍然存在但开发者不知情。
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**解决方案** (已在PlaceholderUtil中实现):
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1. **批量替换后验证**: 检查文档中是否还残留占位符
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2. **降级策略**: 批量失败时自动切换到逐个替换
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3. **多格式尝试**: 尝试`${placeholder}`、`{{placeholder}}`等多种格式
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4. **详细日志**: 记录替换过程，便于调试
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```java
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// 核心验证逻辑
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mainDocumentPart.variableReplace(processedMap);
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// 验证是否真正成功
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int remainingPlaceholders = 0;
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for (String placeholder : processedMap.keySet()) {
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String checkFormat = "${" + placeholder + "}";
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if (containsPlaceholder(mainDocumentPart, checkFormat)) {
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remainingPlaceholders++;
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}
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}
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if (remainingPlaceholders > 0) {
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log.warn("批量替换后仍有 {} 个占位符未被替换，降级为逐个处理", remainingPlaceholders);
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// 执行降级策略
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}
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```
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## 🎯 使用指南
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### 快速上手 - 标准报告生成
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```java
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@Service
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public class ReportGenerator {
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@Autowired
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private IWordReportService wordReportService;
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public InputStream generateReport(TestRecord record) throws Exception {
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// 1. 加载模板
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InputStream template = loadTemplate("report-template.docx");
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// 2. 准备数据
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Map<String, String> data = new HashMap<>();
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data.put("companyName", "灿能公司");
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data.put("deviceModel", record.getDeviceModel());
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||||
data.put("testResult", record.getResult());
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data.put("reportDate", formatDate(new Date()));
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// 3. 生成报告 (3行代码完成)
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||||
return wordReportService.replacePlaceholders(template, data);
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}
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}
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```
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### 模板验证
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```java
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// 分析模板中的占位符
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Set<String> placeholders = WordDocumentUtil.extractPlaceholders(templateStream);
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System.out.println("模板需要的数据字段: " + placeholders);
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// 验证特定字段
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boolean hasCompanyName = WordDocumentUtil.containsPlaceholder(templateStream, "companyName");
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```
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## 🔮 发展路线
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### 短期目标 (当前版本)
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- ✅ 占位符替换系统 (已完成)
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- ✅ 文档分析工具 (已完成)
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- ✅ 服务层架构 (已完成)
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### 中期目标 (按需开发)
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- 📋 DocxMergeUtil - 文档合并功能
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- 📋 DocxTableUtil - 动态表格生成
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- 📋 DocxImageUtil - 图片插入处理
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### 长期目标 (扩展功能)
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- 📋 DocxStyleUtil - 样式精确控制
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- 📋 模板管理系统
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- 📋 Word转PDF功能
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## 📞 技术支持
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### 开发参考
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- **docx4j官方文档**: https://www.docx4java.org/
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- **已实现工具类**: `com.njcn.gather.tools.report.util.*`
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- **服务接口**: `com.njcn.gather.tools.report.service.*`
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### 常见问题
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1. **占位符不替换**: 检查Map的key是否包含`${}`符号 (应该去掉)
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2. **JDK 8兼容性**: 避免使用`Map.of()`等JDK 9+语法
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3. **性能优化**: 大批量处理时使用模板克隆而不是重复加载
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### 维护原则
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- **统一技术栈**: 坚持纯docx4j方案，不引入Apache POI
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- **向后兼容**: 新功能不破坏现有API
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- **性能优先**: 利用docx4j的XML直接操作优势
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**文档结束**
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> 💡 **核心理念**: 通过纯docx4j方案实现技术栈统一，满足开发团队的技术洁癖，同时提供更优的性能和更精确的控制能力。
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Reference in New Issue
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