不要再重复造轮子了，这几款开源工具类库贼好使

在实际项目开发中，从稳定性和效率的角度考虑，重复造轮子是不被提倡的。但是，自己在学习过程中造轮子绝对是对自己百利而无一害的，造轮子是一种特别能够提高自己系统编程能力的手段。

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今天分享几个我常用的开源工具库：

MyExcel：功能全面的 Excel 处理工具，内存占用低，性能也很优秀。
OSHI：一款为 Java 语言提供的基于 JNA 的（本机）操作系统和硬件信息库。
JsonPath：读取 JSON 的 Java DSL
Caffeine：强大的本地缓存
Hutool：超全的 Java 工具库

以下是较为详细一点的介绍，建议小伙伴们看完，方便自己快速上手，用在自己的项目中来提高生产效率。

MyExcel：Excel 处理

项目介绍

EasyExcel 大家应该都不陌生，这是阿里开源的一款 Excel 处理工具，可以避免大文件内存溢出问题，我之前也推荐过几次这个项目。

MyExcel 也是一个 Excel 处理工具，同样可以避免大文件内存溢出问题，并且功能更全面，内存占用更低，性能也更优秀（根据官方测试对比结果得出）。

根据项目 wiki 中的测试数据：

24.3M Excel，50 万行，8 列，循环 40 次读取，内存平均占用约 75 兆左右，与阿里 EasyExcel（V2.1.6）同文件测试对比，内存占用约为 MyExcel 的三分之一

MyExcel和EasyExcel内存占用对比

MyExcel 的核心优势如下：

MyExcel 的核心优势

依赖信息

Maven 仓库地址：https://mvnrepository.com/artifact/com.github.liaochong/myexcel 。

Maven ：

<dependency><groupId>com.github.liaochong</groupId><artifactId>myexcel</artifactId><version>4.3.0.RC4</version>
</dependency>

Gradle ：

implementation 'com.github.liaochong:myexcel:4.3.0.RC4'

功能演示

MyExcel 的功能比较多，这里只挑选个别介绍，详细介绍可以查看官方 wiki：https://github.com/liaochong/myexcel/wiki 。

1、流式导出

MyExcel 支持流式导出，采用生产者消费者模式，允许分批获取数据，内存占用极低。另外，流式导出支持 zip 压缩包等独有特性。

DefaultStreamExcelBuilder<ArtCrowd> streamExcelBuilder = DefaultStreamExcelBuilder.of(ArtCrowd.class) // 如导出Map类型数据，请使用of(Map.class).threadPool(Executors.newFixedThreadPool(10))// 线程池，可选.templateHandler(FreemarkerTemplateHandler.class)// 追加模板数据，可选，适合极度个性化数据导出.capacity(10_000)// 容量设定，在主动划分excel使用，可选.start();

2、自定义样式

MyExcel 支持自定义样式，包含宽度、高度、背景色、边框、字体等样式的调整，具体介绍请参考：https://github.com/liaochong/myexcel/wiki/Style-support 。

标题（title）样式自定义:

ExcelColumn(style={"title->color:red","cell->color:green"})
Integer age;

内容行样式自定义:

@ExcelColumn(style="cell->color:green")
Integer age;

方法调用设定样式:

DefaultExcelBuilder.of(ArtCrowd.class).style("title->color:red","background-color:green;").build(dataList);

3、下拉列表

MyExcel 支持生成下拉列表，只需要传入 List 或者 Array 参数即可。

@ExcelColumn(title="下拉列表")
List<String> options;

OSHI：本机信息获取

项目介绍

OSHI 是一款为 Java 语言提供的基于 JNA 的（本机）操作系统和硬件信息库。

JNA(Java Native Access "JNA(Java Native Access)"是一个开源的 Java 框架，是 Sun 公司推出的一种调用本地方法的技术，是建立在经典的 JNI 基础之上的一个框架。之所以说它是 JNI 的替代者，是因为 JNA 大大简化了调用本地方法的过程，使用很方便，基本上不需要脱离 Java 环境就可以完成。

JNI （Java Native Interface）即 Java 本地接口，它建立了 Java 与其他编程语言的桥梁，允许 Java 程序调用其他语言（尤其是 C/C++ ）编写的程序或者代码库。并且， JDK 本身的实现也大量用到 JNI 技术来调用本地 C 程序库。

通过 OSHI ，我们不需要安装任何其他本机库，就能查看内存和 CPU 使用率、磁盘和分区使用情况、设备、传感器等信息。

OSHI 旨在提供一种跨平台的实现来检索系统信息，支持 Windows、Linux、MacOS、Unix 等主流操作系统。

官方是这样介绍 oshi 的：（翻译 Chrome 插件：Mate Translate）：

使用 oshi 你可以轻松制作出项目常用的系统监控功能，如下图所示：

依赖信息

Maven 仓库地址：https://mvnrepository.com/artifact/com.github.oshi/oshi-core 。

Maven：

<dependency><groupId>com.github.oshi</groupId><artifactId>oshi-parent</artifactId><version>6.4.1</version><type>pom</type>
</dependency>

Gradle：

implementation 'com.github.oshi:oshi-core:6.4.1'

功能演示

获取硬件信息对象HardwareAbstractionLayer ：

//系统信息
SystemInfo si = new SystemInfo();
//操作系统信息
OperatingSystem os = si.getOperatingSystem();
//硬件信息
HardwareAbstractionLayer hal = si.getHardware();
// 磁盘信息
List<HWDiskStore> diskStores = hal.getDiskStores();

有了代表硬件信息的对象HardwareAbstractionLayer 之后，我们就可以获取硬件相关的信息了！

下面简单演示一下获取内存和 CPU 相关信息。

1、获取内存相关信息

//内存相关信息
GlobalMemory memory = hal.getMemory();
//获取内存总容量
String totalMemory = FormatUtil.formatBytes(memory.getTotal());
//获取可用内存的容量
String availableMemory = FormatUtil.formatBytes(memory.getAvailable());

有了内存总容量和内存可用容量，你就可以计算出当前内存的利用率了。

2、获取 CPU 相关信息

//CPU相关信息
CentralProcessor processor = hal.getProcessor();
//获取CPU名字
String processorName = processor.getProcessorIdentifier().getName();
//获取物理CPU数
int physicalPackageCount = processor.getPhysicalPackageCount();
//获取物理核心数
int physicalProcessorCount = processor.getPhysicalProcessorCount();

JsonPath：读取 JSON 的 Java DSL

项目介绍

JsonPath 一种面向 JSON 结构的查询语言。相当于 XPATH 对于 XML、SQL 对于关系型数据库，它们都是比较通用的 DSL 。

JsonPath 提供了多种语言的实现版本，包括：Java、Javascript、Python、PHP、Ruby、Go 等。我们这里以 Java 版本的实现为例。

依赖信息

Maven 仓库地址：https://mvnrepository.com/artifact/com.jayway.jsonpath/json-path 。

Maven：

<dependency><groupId>com.jayway.jsonpath</groupId><artifactId>json-path</artifactId><version>2.8.0</version>
</dependency>

Gradle：

implementation 'com.jayway.jsonpath:json-path:2.8.0'

功能演示

测试 json 文档内容如下：

{"store": {"book": [{"category": "reference","author": "Nigel Rees","title": "Sayings of the Century","price": 8.95},{"category": "fiction","author": "Evelyn Waugh","title": "Sword of Honour","price": 12.99},{"category": "fiction","author": "Herman Melville","title": "Moby Dick","isbn": "0-553-21311-3","price": 8.99},{"category": "fiction","author": "J. R. R. Tolkien","title": "The Lord of the Rings","isbn": "0-395-19395-8","price": 22.99}],"bicycle": {"color": "red","price": 19.95}},"expensive": 10
}

读取所有书籍的作者：

List<String> authors = JsonPath.read(json, "$.store.book[*].author");

读取所有书籍并过滤：

// 所有价格低于 10 的书籍
List<Map<String, Object>> books =  JsonPath.parse(json).read("$.store.book[?(@.price < 10)]");// 也可以通过 Filter API 来进行过滤
Filter cheapFictionFilter = filter(where("category").is("fiction").and("price").lte(10D)
);List<Map<String, Object>> books = JsonPath.parse(json).read("$.store.book[?]", cheapFictionFilter);

Caffeine：强大的本地缓存

项目介绍

Caffeine 是我最常用的一款本地缓存，类似于 ConcurrentMap，但提供缓存功能更全面，性能也非常强悍。

性能有多牛呢？官方文档的基准测试中已经给出了详细的答案，地址：https://github.com/ben-manes/caffeine/wiki/Benchmarks 。

下图是 8 线程 对一个配置了最大容量的缓存进行并发读和写，常见的本地缓存实现方案的性能对比。

并发读：

常见本地缓存并发读性能对比

并发写：

常见本地缓存并发写性能对比

除了基本的缓存功能之外，Caffeine 还提供了过期、异步加载等功能。

Caffeine 算的上是本地缓存的最佳选择，像 Redisson、Cassandra、Hbase、Neo4j、Druid 等知名开源项目都用到了 Caffeine。

依赖信息

Maven 仓库地址：https://mvnrepository.com/artifact/com.github.ben-manes.caffeine/caffeine 。

Java 11 及以上版本使用 3.x ，否则使用2.x。

Maven：

<dependency><groupId>com.github.ben-manes.caffeine</groupId><artifactId>caffeine</artifactId><version>3.1.5</version>
</dependency>

Gradle：

implementation 'com.github.ben-manes.caffeine:caffeine:3.1.5'

功能演示

Caffeine 和 API 和 Guava 很像，借鉴了 Guava 的设计。

创建缓存：

Cache<Key, Graph> cache = Caffeine.newBuilder().expireAfterWrite(10, TimeUnit.MINUTES).maximumSize(10_000).build();

手动移除缓存：

// 单个key
cache.invalidate(key)
// 批量key
cache.invalidateAll(keys)
// 所有key
cache.invalidateAll()

统计：

// 统计缓存命中率、缓存回收数量、加载新值的平均时间
Cache<String, Object> cache = Caffeine.newBuilder().maximumSize(10_000).recordStats().build();

Hutool：超全的 Java 工具库

项目介绍

Hutool 是一个非常使用的 Java 工具类库，对文件、流、加密解密、转码、正则、线程、XML 等 JDK 方法进行了封装。

真心是一个不错的工具库，功能全面，非常适合在自己的项目中使用。

官方是这样介绍 Hutool 的：

Hutool 介绍

依赖信息

Maven 仓库地址：https://mvnrepository.com/artifact/cn.hutool/hutool-all 。

Maven：

<dependency><groupId>cn.hutool</groupId><artifactId>hutool-all</artifactId><version>5.8.16</version>
</dependency>

Gradle：

implementation 'cn.hutool:hutool-all:5.8.16'

功能演示

简单演示几个个人觉得比较实用的功能。

类型转换

Convert 类封装了针对 Java 常见类型的转换。

long[] b = {1,2,3,4,5};
String bStr = Convert.toStr(b);//"[1, 2, 3, 4, 5]"double a = 67556.32;
String digitUppercase = Convert.digitToChinese(a);//"陆万柒仟伍佰伍拾陆元叁角贰分"

邮件

在 Java 中发送邮件主要品依靠 javax.mail 包，但是由于使用比较繁琐，因此 Hutool 针对其做了封装。

在 classpath（在标准 Maven 项目中为src/main/resources）的 config 目录下新建mail.setting文件，完整配置如下（邮件服务器必须支持并打开 SMTP 协议）：

# 邮件服务器的SMTP地址，可选，默认为smtp.<发件人邮箱后缀>
host = smtp.yeah.net
# 邮件服务器的SMTP端口，可选，默认25
port = 25
# 发件人（必须正确，否则发送失败）
from = hutool@yeah.net
# 用户名，默认为发件人邮箱前缀
user = hutool
# 密码（注意，某些邮箱需要为SMTP服务单独设置授权码，详情查看相关帮助）
pass = q1w2e3

发送邮件非常简单：

MailUtil.send("hutool@foxmail.com", "测试", "邮件来自Hutool测试", false);

支持群发：

ArrayList<String> tos = CollUtil.newArrayList("person1@bbb.com","person2@bbb.com","person3@bbb.com","person4@bbb.com");MailUtil.send(tos, "测试", "邮件来自Hutool群发测试", false);

支持添加一个或者多个附件：

MailUtil.send("hutool@foxmail.com", "测试", "<h1>邮件来自Hutool测试</h1>", true, FileUtil.file("d:/aaa.xml"));

除了使用配置文件定义全局账号以外，MailUtil.send方法同时提供重载方法可以传入一个MailAccount对象，这个对象为一个普通 Bean，记录了邮件服务器信息。

MailAccount account = new MailAccount();
account.setHost("smtp.yeah.net");
account.setPort("25");
account.setAuth(true);
account.setFrom("hutool@yeah.net");
account.setUser("hutool");
account.setPass("q1w2e3");MailUtil.send(account, CollUtil.newArrayList("hutool@foxmail.com"), "测试", "邮件来自Hutool测试", false);

唯一 ID

在分布式环境中，唯一 ID 生成应用十分广泛，生成方法也多种多样，Hutool 针对一些常用生成策略做了简单封装。

Hutool 提供的唯一 ID 生成器的工具类，涵盖了：

UUID
ObjectId（MongoDB）
Snowflake（Twitter）

拿 UUID 举例！

Hutool 重写java.util.UUID的逻辑，对应类为cn.hutool.core.lang.UUID，使生成不带-的 UUID 字符串不再需要做字符替换，性能提升一倍左右。

//生成的UUID是带-的字符串，类似于：a5c8a5e8-df2b-4706-bea4-08d0939410e3
String uuid = IdUtil.randomUUID();//生成的是不带-的字符串，类似于：b17f24ff026d40949c85a24f4f375d42
String simpleUUID = IdUtil.simpleUUID();

HTTP 请求工具类

针对最为常用的 GET 和 POST 请求，HttpUtil 封装了两个方法，

HttpUtil.get
HttpUtil.post

GET 请求：

// 最简单的HTTP请求，可以自动通过header等信息判断编码，不区分HTTP和HTTPS
String result1= HttpUtil.get("https://www.baidu.com");// 当无法识别页面编码的时候，可以自定义请求页面的编码
String result2= HttpUtil.get("https://www.baidu.com", CharsetUtil.CHARSET_UTF_8);//可以单独传入http参数，这样参数会自动做URL编码，拼接在URL中
HashMap<String, Object> paramMap = new HashMap<>();
paramMap.put("city", "北京");String result3= HttpUtil.get("https://www.baidu.com", paramMap);

POST 请求：

HashMap<String, Object> paramMap = new HashMap<>();
paramMap.put("city", "北京");String result= HttpUtil.post("https://www.baidu.com", paramMap);

文件上传：

HashMap<String, Object> paramMap = new HashMap<>();
//文件上传只需将参数中的键指定（默认file），值设为文件对象即可，对于使用者来说，文件上传与普通表单提交并无区别
paramMap.put("file", FileUtil.file("D:\\face.jpg"));String result= HttpUtil.post("https://www.baidu.com", paramMap);

缓存

Hutool 提供了常见的几种缓存策略的实现：

FIFO(first in first out) ：先进先出策略。
LFU(least frequently used) ：最少使用率策略。
LRU(least recently used) ：最近最久未使用策略。
Timed ：定时策略。
Weak ：弱引用策略。

并且，Hutool 还支持将小文件以 byte[] 的形式缓存到内容中，减少文件的访问，以解决频繁读取文件引起的性能问题。

FIFO(first in first out) 策略缓存使用:

Cache<String,String> fifoCache = CacheUtil.newFIFOCache(3);//加入元素，每个元素可以设置其过期时长，DateUnit.SECOND.getMillis()代表每秒对应的毫秒数，在此为3秒
fifoCache.put("key1", "value1", DateUnit.SECOND.getMillis() * 3);
fifoCache.put("key2", "value2", DateUnit.SECOND.getMillis() * 3);
fifoCache.put("key3", "value3", DateUnit.SECOND.getMillis() * 3);//由于缓存容量只有3，当加入第四个元素的时候，根据FIFO规则，最先放入的对象将被移除
fifoCache.put("key4", "value4", DateUnit.SECOND.getMillis() * 3);//value1为null
String value1 = fifoCache.get("key1");

控制台打印封装

一般情况下，我们打印信息到控制台小伙伴们应该再熟悉不过了！

System.out.println("Hello World");

但是，这种方式不满足很多场景的需要：

不支持参数，对象打印需要拼接字符串
不能直接打印数组，需要手动调用Arrays.toString

为此，Hutool 封装了Console对象。

Console对象的使用更加类似于 Javascript 的console.log()方法，这也是借鉴了 JS 的一个语法糖。

String[] a = {"java", "c++", "c"};
Console.log(a);//控制台输出：[java, c++, c]Console.log("This is Console log for {}.", "test");//控制台输出：This is Console log for test.

加密解密

Hutool 支持对称加密、非对称加密、摘要加密、消息认证码算法、国密。

这里以国密为例，Hutool 针对Bouncy Castle做了简化包装，用于实现国密算法中的 SM2、SM3、SM4。

国密算法需要引入Bouncy Castle库的依赖:

<dependency><groupId>org.bouncycastle</groupId><artifactId>bcprov-jdk15to18</artifactId><version>1.69</version>
</dependency>

SM2 使用自定义密钥对加密或解密 ：

String text = "JavaGuide:一份涵盖大部分 Java 程序员所需要掌握的核心知识。准备 Java 面试，首选 JavaGuide！";
System.out.println("原文：" + text);KeyPair pair = SecureUtil.generateKeyPair("SM2");
// 公钥
byte[] privateKey = pair.getPrivate().getEncoded();
// 私钥
byte[] publicKey = pair.getPublic().getEncoded();SM2 sm2 = SmUtil.sm2(privateKey, publicKey);
// 公钥加密，私钥解密
String encryptStr = sm2.encryptBcd(text, KeyType.PublicKey);
System.out.println("加密后：" + encryptStr);String decryptStr = StrUtil.utf8Str(sm2.decryptFromBcd(encryptStr, KeyType.PrivateKey));
System.out.println("解密后：" + decryptStr);

SM2 签名和验签 ：

//加签
String sign = sm2.signHex(HexUtil.encodeHexStr(text));
System.out.println("签名：" + sign);
//验签
boolean verify = sm2.verifyHex(HexUtil.encodeHexStr(text), sign);
System.out.println("验签：" + verify);

线程池

Hutool 支持使用建造者的模式创建自定义线程池，这样看着更加清晰。

private static ExecutorService pool = ExecutorBuilder.create().setCorePoolSize(10)//初始池大小.setMaxPoolSize(20) //最大池大小.setWorkQueue(new LinkedBlockingQueue<>(100))//最大等待数为100.setThreadFactory(ThreadFactoryBuilder.create().setNamePrefix("IM-Pool-").build())// 线程池命名.build();

实际项目中，如果一个对象的属性比较多，有限考虑使用建造者模式创建对象。

并且，Hutool 还提供一个全局的线程池，默认所有异步方法在这个线程池中执行。

ThreadUtil.execute : 直接在公共线程池中执行线程
ThreadUtil.execAsync: 执行异步方法
......

Hutool 自身就大量用到了 ThreadUtil，比如敏感词工具类 SensitiveUtil：

public static void init(final Collection<String> sensitiveWords, boolean isAsync){if(isAsync){// 异步初始化敏感词树ThreadUtil.execAsync(new Callable<Boolean>(){@Overridepublic Boolean call() throws Exception {init(sensitiveWords);return true;}});}else{// 同步初始化敏感词树init(sensitiveWords);}
}