聊聊 Python 數據處理全家桶(Memca 篇)

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1. 前言

前面談到 Python 處理 Excel 文件最常見的兩種方式，即：xlrd/xlwt、openpyxl

其中，

xlrd/xlwt 這一組合，xlrd 可以負責讀取數據，而 xlwt 則負責寫入數據，缺點是不支持 xlsx

openpyxl 同時支持對 Excel 文檔的讀取、寫入操作，缺點是不支持 xls

本篇文章將繼續聊聊 Python 操作 Excel 文檔的其他幾種方式

2. xlsxwriter

xlsxwriter 主要用于將數據、圖表寫入到 Excel 文件中，可以配置使用較小的內存快速寫入數據

它的缺點是：無法讀取、修改已有的 Excel 文件；如果需要讀取修改 Excel 文件，只能搭配其他依賴庫使用，比如：xlrd

首先安裝 xlsxwriter 的依賴包

#?安裝依賴包
pip3?install?xlsxwriter

xlsxwriter 提供了?Workbook(filename) 方法，用于創建一個工作簿對象

使用工作簿對象的?add_worksheet(sheet_name) 函數，就可以在工作簿中創建 Sheet 了

def?create_workbook_and_worksheet(filename,?worksheet_names):
????"""
????創建工作簿和Sheet
????:param?filename:?文件名稱
????:param?worksheet_names:?sheet名稱列表
????:return:
????"""
????wb?=?xlsxwriter.Workbook(filename)

????sheets?=?[]

????#?新增sheet
????for?worksheet_name?in?worksheet_names:
????????sheets.append(wb.add_worksheet(worksheet_name))

????return?wb,?sheets

接著，就可以往某個 Sheet 單元格中寫入數據了

如果需要定制單元格的樣式，比如：字體大小、字體、顏色、背景、是否加粗等，可以使用工作簿對象的?add_format() 方法創建一個樣式

def?create_format_styles(wb,?format_stuyles):
????"""
????創建一個樣式，包含：字體大小、字體、顏色、背景、是否加粗等
????:param?wb:
????:param?format_stuyles:
????:return:
????"""
????return?wb.add_format(format_stuyles)

#?單元格字體樣式
self.title_style?=?{'bold':?True,?'bg_color':?'#B0C4DE',?'font_size':?10,'font_name':?'Microsoft?yahei'}

#?創建標題字體樣式
title_font_style?=?create_format_styles(self.wb,?self.title_style)

Sheet 對象的?write(...) 函數用于向單元格中寫入數據，參數包含：行索引、列索引、值、字體樣式等

需要注意的是，默認 xlsxwriter 的行索引、列索引都是從 0 開始，即： 0 代表第一行

寫入數據的同時配置單元格樣式的寫法如下：

def?write_to_cell(sheet,?row_index,?column_index,?value,?format_styles=None):
????"""
????往單元格中寫入數據
????:param?row_index:?行索引，1：第一行
????:param?column_index:?列索引，1：第一列
????:param?format_styles?字體樣式
????:return:
????"""
????if?row_index?1?or?column_index?1:
????????print('參數輸入不正確，寫入失敗！')
????else:
????????#?注意：默認xlsxwriter的行索引、列索引從0開始
????????sheet.write(row_index?-?1,?column_index?-?1,?value,?format_styles)

#?往worksheet中寫入數據
#?第一行
write_to_cell(self.current_sheet,?1,?1,?"姓名",?title_font_style)
write_to_cell(self.current_sheet,?1,?2,?"年齡",?title_font_style)
#?第二行
write_to_cell(self.current_sheet,?2,?1,?'xingag')
write_to_cell(self.current_sheet,?2,?2,?23)

xlsxwriter 同樣支持在單元格中插入圖片，包含：本地圖片和網絡圖片

使用的方法是：insert_image()

參數包含：單元格行索引(索引從 0 開始)、單元格列索引、圖片文件、可選參數(圖片位置、縮放、url 超鏈接、image_data?圖片字節流等)

以插入一張網絡圖片為例

首先，定義一個圖片展示可選參數，指定圖片的縮放比、url 超鏈接

def?create_image_options(x_offset=0,?y_offset=0,?x_scale=1,?y_scale=1,?url=None,?tip=None,?image_data=None,
?????????????????????????positioning=None):
????"""
????插入圖片的參數配置
????包含：偏移量、縮放比、網絡圖片鏈接、超鏈接、懸停提示燈
????:param?x_offset:
????:param?y_offset:
????:param?x_scale:
????:param?y_scale:
????:param?url:
????:param?tip:
????:param?image_data:
????:param?positioning:
????:return:
????"""
????image_options?=?{
????????'x_offset':?x_offset,
????????'y_offset':?y_offset,
????????'x_scale':?x_scale,
????????'y_scale':?y_scale,
????????'url':?url,
????????'tip':?tip,
????????'image_data':?image_data,
????????'positioning':?positioning,
????}
????return?image_options

image_options?=?create_image_options(x_scale=0.5,?y_scale=0.5,?url='https://www.jianshu.com/u/f3b476549169')

接著，將網絡圖片轉為字節流

from?io?import?BytesIO
import?ssl

def?get_image_data_from_network(url):
????"""
????獲取網絡圖片字節流
????:param?url:?圖片地址
????:return:
????"""
????ssl._create_default_https_context?=?ssl._create_unverified_context
????#?獲取網絡圖片的字節流
????image_data?=?BytesIO(urlopen(url).read())
????return?image_data

最后，將圖片插入到單元格中

def?insert_network_image(sheet,?row_index,?column_index,?url,?filepath,?image_options=None):
????"""
????插入網絡圖片
????:param?sheet:
????:param?row_index:
????:param?column_index:
????:param?url:
????:param?filepath:
????:param?image_options:
????:return:
????"""
????if?row_index?1?or?column_index?1:
????????return?"參數輸入有誤，插入失敗！"

????#?獲取圖片字節流
????image_data?=?get_image_data_from_network(url)

????if?image_options:
????????image_options['image_data']?=?image_data
????print(image_options)

????sheet.insert_image(row_index?-?1,?column_index?-?1,?filepath,?image_options)

insert_network_image(self.current_sheet,?1,?1,?url,?'1.png',?image_options4)

使用 set_column() 方法可以設置列寬

和 openpyxl 類似，有 2 種使用方式，分別是：字符串索引、列索引數字索引

def?set_column_width(sheet,?index_start,?index_end,?width):
????"""
????設置列寬
????:param?sheet:
????:param?index_start:?開始位置，從1開始
????:param?index_end:?結束位置
????:param?width:?寬度
????:return:
????"""
????#?方式二選一
????#?self.current_sheet.set_column('A:C',?width)

????#?默認0代表第一列
????sheet.set_column(index_start?-?1,?index_end?-?1,?width)

#?設置列寬度
#?設置第1列到第3列的寬度為：100
set_column_width(self.current_sheet,?1,?3,?100)

行高使用?set_row() 方法，傳入行索引和高度即可

def?set_row_height(sheet,?row_index,?height):
????"""
????設置行高
????:param?sheet:
????:param?row_index:?行索引，從1開始
????:param?height:
????:return:
????"""
????sheet.set_row(row_index?-?1,?height)

#?設置行高
set_row_height(self.current_sheet,?1,?50)
set_row_height(self.current_sheet,?2,?100)

寫入數據完畢之后，將工作簿關閉，文件會自動保存到本地

def?teardown(self):
????#?寫入文件，并關閉文件
????self.wb.close()

xlsxwriter 還支持插入圖表，比如：條形圖、柱狀圖、雷達圖等，受限于篇幅，這部分內容就不展開說明了

3. 其他方式

還有一種比較常見的方式是：xlwings

xlwings 是一款開源免費的依賴庫，同時支持 Excel 文件的讀取、寫入、修改

它功能非常強大，還可以和 Matplotlib、Numpy 和?Pandas 無縫連接，支持讀寫 Numpy、Pandas 數據類型；同時，xlwings 可以直接調用 Excel 文件中 VBA 程序

需要注意的是，xlwings 依賴于 Microsoft?Excel 軟件，所以使用 WPS 的用戶建議直接使用?openpyxl

官方文檔：

https://docs.xlwings.org/zh_CN/latest/quickstart.html

另外，還有一個操作 Excel 比較強大的方式，即：Pywin32

其中，

Pywin32 相當于調用 Win 下的系統 API 來操作 Excel 文件

優點是：可以處理復雜圖表的數據表

缺點也非常明顯，包含：速度慢、占用 CPU 高，僅支持 Win 系統

4. 最后

綜合發現，xlrd/xlwt、openpyxl、xlsxwriter 基本上可以滿足大部分的日常 Excel 文檔操作

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總結

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