基于 Word 模板占位符的动态文档生成实践（源码+保姆版）

news/2025/10/29 17:29:33/文章来源:https://www.cnblogs.com/blbl-blog/p/19174982

一、基于 Word 模板占位符的动态文档生成技术

💡 作者：古渡蓝按

个人微信公众号：微信公众号（深入浅出谈java）
感觉本篇对你有帮助可以关注一下，会不定期更新知识和面试资料、技巧！！！

📝 简介

在企业业务系统中，合同、工单、报告等 Word 文档往往格式固定但内容动态。传统硬编码方式开发效率低、维护成本高。
本文介绍一种高效、灵活的解决方案：通过预定义 Word 模板中的 ${KEY} 占位符，结合后端数据自动填充生成最终文档。该方法实现逻辑清晰、模板可由非技术人员维护，显著提升开发效率与系统可扩展性。以下是代码实现步骤和逻辑。

二、添加依赖:Apache POI

<!-- Apache POI for Word --><dependency><groupId>org.apache.poi</groupId><artifactId>poi-ooxml</artifactId><version>5.2.4</version></dependency><!-- Optional: For logging --><dependency><groupId>org.projectlombok</groupId><artifactId>lombok</artifactId><optional>true</optional></dependency>

三、制作代占位符的word 模板

打开需要生产的数据模板，在对应位置填写占位符，类似下图：占位符格式为：${XXXXX}

📌 注：占位符里面的必须和代码中的key 值一样

制作完成后，放到 src/main/resources/templates/ 目录下作为模板文件：

src/main/resources/templates/production_order_template.docx

图片示例

四、编写核心逻辑

Controller 代码

@Slf4j
@RestController
public class ProductionOrderController {@Resourceprivate WordGeneratorService productionOrderService;@GetMapping("/api/generate-word")public void generateWord(@RequestParam Long id, HttpServletResponse response) throws IOException {ProductionOrder order = new ProductionOrder();byte[] docBytes = productionOrderService.generateProductionOrderDoc(order);// 设置正确的 Content-Typeresponse.setContentType("application/vnd.openxmlformats-officedocument.wordprocessingml.document");response.setContentLength(docBytes.length);// ✅ 安全设置带中文的文件名（关键！）String filename = "生产任务单_" + id + ".docx";String encodedFilename = URLEncoder.encode(filename, StandardCharsets.UTF_8).replace("+", "%20");// 使用 filename* 语法（RFC 5987）：支持 UTF-8 文件名response.setHeader("Content-Disposition","attachment; filename=\"" + encodedFilename + "\"; filename*=UTF-8''" + encodedFilename);// 写入响应体response.getOutputStream().write(docBytes);response.getOutputStream().flush();}@GetMapping("/api/generate-word2")public void generateWord2(@RequestParam String no, HttpServletResponse response) throws IOException {// 这里的ProductionOrder 可以换成自己对应的实体或者需要填写到数据库的对象// 正常逻辑是，这个order 是需要查后台数据，然后返回order对象，再在后续做模板和值 映射,类似下列代码，// 这一步最好放到实现类去写，这里只是为了方便//TODO:List<ProductionOrder> getProductDataList = this.list(//        new LambdaQueryWrapper<ProductionOrder>()//                .eq(ProductionOrder::getNo, no));ProductionOrder order = new ProductionOrder();// 改用模板生成byte[] docBytes = productionOrderService.generateFromTemplate(order);// 设置正确的 Content-Typeresponse.setContentType("application/vnd.openxmlformats-officedocument.wordprocessingml.document");response.setContentLength(docBytes.length);// ✅ 安全设置带中文的文件名（关键！）String filename = "生产任务单_" + no + ".docx";String encodedFilename = URLEncoder.encode(filename, StandardCharsets.UTF_8).replace("+", "%20");// 使用 filename* 语法（RFC 5987）：支持 UTF-8 文件名response.setHeader("Content-Disposition","attachment; filename=\"" + encodedFilename + "\"; filename*=UTF-8''" + encodedFilename);// 写入响应体response.getOutputStream().write(docBytes);response.getOutputStream().flush();}
}

Service层核心实现代码

📌 注：这里就省去了接口层（需要可以自己加），直接放置的核心方法

@Service
public class WordGeneratorService {public byte[] generateProductionOrderDoc(ProductionOrder order) {try (XWPFDocument document = new XWPFDocument()) {// 标题XWPFParagraph titlePara = document.createParagraph();titlePara.setAlignment(ParagraphAlignment.CENTER);XWPFRun titleRun = titlePara.createRun();titleRun.setText("生产任务单申请表");titleRun.setFontSize(16);titleRun.setBold(true);// 创建表格（20列模拟原表宽度，实际按内容合并）XWPFTable table = document.createTable(5, 4);table.setWidth("100%");// 第一行：客户单位 & 订单号setCellText(table.getRow(0).getCell(0), "客户单位：");setCellText(table.getRow(0).getCell(1), order.getCustomer());setCellText(table.getRow(0).getCell(2), "订单号/合同编号：");setCellText(table.getRow(0).getCell(3), order.getOrderNo());// 第二行：产品名称 & 型号setCellText(table.getRow(1).getCell(0), "产品名称：");setCellText(table.getRow(1).getCell(1), order.getProductName());setCellText(table.getRow(1).getCell(2), "产品型号：");setCellText(table.getRow(1).getCell(3), order.getModel());// 第三行：规格（电压、电流、数量）setCellText(table.getRow(2).getCell(0), "规格");setCellText(table.getRow(2).getCell(1), "电压：" + order.getVoltage());setCellText(table.getRow(2).getCell(2), "电流：" + order.getCurrent());setCellText(table.getRow(2).getCell(3), "数量：" + order.getQuantity());// 第四行：生产周期setCellText(table.getRow(3).getCell(0), "生产周期");setCellText(table.getRow(3).getCell(1), "计划出货日期：" + order.getPlannedShipDate());setCellText(table.getRow(3).getCell(2), "销售项目人：");setCellText(table.getRow(3).getCell(3), order.getSalesPerson());// 第五行：备注或其他setCellText(table.getRow(4).getCell(0), "其他要求：");table.getRow(4).getCell(1).getParagraphs().get(0);// 合并单元格（可选，简化处理）// 实际复杂表格建议用模板或 Apache POI 高级合并ByteArrayOutputStream out = new ByteArrayOutputStream();document.write(out);return out.toByteArray();} catch (Exception e) {throw new RuntimeException("生成 Word 失败", e);}}private void setCellText(XWPFTableCell cell, String text) {cell.setText(text);// 可选：设置字体for (XWPFParagraph p : cell.getParagraphs()) {for (XWPFRun r : p.getRuns()) {r.setFontFamily("宋体");r.setFontSize(10);}}}//方式二private static final String TEMPLATE_PATH = "templates/production_order_template.docx";public byte[] generateFromTemplate(ProductionOrder order) {try {// 1. 加载模板ClassPathResource resource = new ClassPathResource(TEMPLATE_PATH);try (InputStream is = resource.getInputStream();ByteArrayOutputStream out = new ByteArrayOutputStream()) {XWPFDocument document = new XWPFDocument(is);// 2. 构建数据映射Map<String, String> data = new HashMap<>();data.put("customer", safeStr(order.getCustomer()));data.put("orderNo", safeStr(order.getOrderNo()));data.put("workOrderNo", safeStr(order.getWorkOrderNo()));data.put("productName", safeStr(order.getProductName()));data.put("model", safeStr(order.getModel()));data.put("voltage", safeStr(order.getVoltage()));data.put("current", safeStr(order.getCurrent()));data.put("quantity", safeStr(order.getQuantity() != null ? order.getQuantity().toString() : ""));data.put("plannedShipDate", safeStr(order.getPlannedShipDate()));data.put("salesPerson", safeStr(order.getSalesPerson()));//如果你希望某些字段只显示“√”表示选中，可以在 Java 中这样处理：data.put("hasEmbeddedSeal", order.isEmbeddedSeal() ? "√" : "");// 3. 替换所有段落中的占位符replaceInParagraphs(document.getParagraphs(), data);// 4. 替换表格中的占位符for (XWPFTable table : document.getTables()) {for (XWPFTableRow row : table.getRows()) {for (XWPFTableCell cell : row.getTableCells()) {replaceInParagraphs(cell.getParagraphs(), data);}}}// 5. 输出为字节数组document.write(out);return out.toByteArray();}} catch (Exception e) {throw new RuntimeException("生成 Word 文档失败", e);}}/*** 替换段落中的占位符*/private void replaceInParagraphs(List<XWPFParagraph> paragraphs, Map<String, String> data) {for (XWPFParagraph para : paragraphs) {for (XWPFRun run : para.getRuns()) {if (run != null && run.getText(0) != null) {String text = run.getText(0);String replaced = replacePlaceholders(text, data);if (!text.equals(replaced)) {run.setText(replaced, 0);}}}}}/*** 使用正则替换 ${key} 为 value*/private String replacePlaceholders(String text, Map<String, String> data) {Pattern pattern = Pattern.compile("\\$\\{([^}]+)\\}");Matcher matcher = pattern.matcher(text);StringBuffer sb = new StringBuffer();while (matcher.find()) {String key = matcher.group(1);String replacement = data.getOrDefault(key, matcher.group(0)); // 未找到则保留原样matcher.appendReplacement(sb, replacement == null ? "" : Matcher.quoteReplacement(replacement));}matcher.appendTail(sb);return sb.toString();}private String safeStr(String str) {return str == null ? "" : str;}
}

五、注意事项

⚠️ 1、占位符被拆分问题（未能正确显示数值）

Word 会因格式变化将 ${NO} 拆成多个 Run（如 ${N + O}），导致无法匹配。这里不要用文本框或艺术字等

Apache POI 在读取 Word 文档时，会将文本按格式（字体、颜色、加粗等）拆分成多个 XWPFRun 对象。

例如下面图片，编号未能正确显示

❌ 问题场景：

如果在 Word 中输入 ${NO} 时：

中间不小心按了方向键、空格、Backspace
或对部分字符设置了格式（比如只加粗了 N）
或从其他地方复制粘贴过来

那么 Word 内部可能存储为：

Run1: "${N"
Run2: "O}"

而替换逻辑是 逐 Run 处理：

for (XWPFRun run : para.getRuns()) {String text = run.getText(0); // 只拿到 "${N" 或 "O}"// 无法匹配完整 "${NO}"
}

→ 结果：${NO} 没有被识别，也就不会被替换！

而其他占位符（如 ${SJBBH}）可能是一次性输入的，所以在一个 Run 里，能正常替换。

解决方案：

在模板中一次性输入完整占位符，避免中途格式调整。（不要中途按方向键、不要设置局部格式）

💡 技巧：可以先输入 ABC，确认它在一个 Run 里（比如全选后统一加粗），再替换成 ${NO}。
或使用更高级的跨 Run 合并替换算法（实现复杂）。

当前逻辑只处理单个 Run，无法处理被拆分的占位符。可以改用更健壮的方案：

方案 A：合并段落所有文本，整体替换（简单但会丢失格式，不推荐，会破坏原有样式）

方案 B：使用递归或缓冲区拼接 Run（复杂），但对大多数项目来说，方法 1（规范模板输入）是最高效、最可靠的。

🔧 调试技巧：如果替换失败，可临时打印 run.getText(0) 查看实际文本分段。

次要可能原因排查
- ✅ 1. 检查 Java 实体类字段是否正确
- 2. 检查 Word 模板中是否真的是 ${NO}（大小写敏感）
- 检查是否在表格 or 段落中？

⚠️2、使用方式一，返回的是zip文件而不是word 文件

核心原因：

.docx 文件本质上就是一个 ZIP 压缩包！

Microsoft Office 2007 及以后的 .docx、.xlsx、.pptx 文件都采用 Open XML 格式。
这种格式实际上是将 XML、图片、样式等文件打包成一个 ZIP 压缩包，只是扩展名改成了 .docx。
当用代码生成.docx但没有正确设置 HTTP 响应头（Content-Type 和 Content-Disposition）
- 浏览器无法识别这是 Word 文档
- 会根据文件内容的“真实类型”（ZIP）来处理
- 于是自动下载为 .zip 文件，或提示“文件损坏”

解决方案：

设置正确的响应头

HttpHeaders headers = new HttpHeaders();// 1. 设置 Content-Type（MIME 类型）
headers.setContentType(MediaType.parseMediaType("application/vnd.openxmlformats-officedocument.wordprocessingml.document"));// 2. 设置 Content-Disposition（告诉浏览器这是附件，且文件名是 .docx）
headers.setContentDispositionFormData("attachment", "生产任务单.docx");return new ResponseEntity<>(docBytes, headers, HttpStatus.OK);

❌ 常见错误写法（会导致 ZIP 下载）：

// 错误1：Content-Type 写成 application/zip 或 application/octet-stream
headers.setContentType(MediaType.APPLICATION_OCTET_STREAM); // ❌// 错误2：文件名没有 .docx 后缀
headers.setContentDispositionFormData("attachment", "report"); // ❌ 下载为 report.zip// 错误3：文件名包含非法字符（如 / \ : * ? " < > |）
headers.setContentDispositionFormData("attachment", "生产/任务单.docx"); // ❌ 可能被截断或变 ZIP

🔧 额外检查点：

确认生成的字节数组确实是合法 .docx
- 将 docBytes 保存到本地文件：Files.write(Paths.get("test.docx"), docBytes);
- 用 Word 能正常打开吗？如果打不开 → 说明生成逻辑有误（不是 ZIP 问题，是文件损坏）
不要用 application/zip 或 application/octet-stream
即使内容是 ZIP 结构，也必须声明为 Word 的 MIME 类型！

⚠️3、使用浏览器直接请求报错

报错示例：

java.lang.IllegalArgumentException: The Unicode character [生] at code point [29,983] cannot be encoded as it is outside the permitted range of 0 to 255

根本原因：
在设置 HTTP 响应头（特别是 Content-Disposition 文件名）时，直接使用了包含中文字符（如“生产任务单.docx”）的字符串，而 Tomcat 在处理 HTTP 响应头时，默认使用 ISO-8859-1 编码（只支持 0–255 的字节范围），无法表示中文字符（Unicode 超出 255），于是抛出异常。

✅ 正确解决方案：对文件名进行 RFC 5987 / RFC 2231 兼容的编码

HTTP 协议规定：响应头中的非 ASCII 字符必须进行编码。推荐使用 filename\* 语法（带编码声明）。

// 设置正确的 Content-Typeresponse.setContentType("application/vnd.openxmlformats-officedocument.wordprocessingml.document");response.setContentLength(docBytes.length);// ✅ 安全设置带中文的文件名（关键！）String filename = "生产任务单_" + id + ".docx";String encodedFilename = URLEncoder.encode(filename, StandardCharsets.UTF_8).replace("+", "%20");// 使用 filename* 语法（RFC 5987）：支持 UTF-8 文件名response.setHeader("Content-Disposition","attachment; filename=\"" + encodedFilename + "\"; filename*=UTF-8''" + encodedFilename);// 写入响应体response.getOutputStream().write(docBytes);response.getOutputStream().flush();