Python+Excel 操作对比

前言

从网页爬下来的大量数据需要excel清洗
成堆的科学实验数据需要导入excel进行分析
作为一名面向逼格的Python程序员
该如何合理而又优雅的选择生产力工具呢？

得益于辛勤劳作的python大神们，处理excel已经有大量python包，主流代表有：

xlwings：简单强大，可替代VBA
openpyxl：简单易用，功能广泛
pandas：使用需要结合其他库，数据处理是pandas立身之本
win32com：不仅仅是excel，可以处理office;
Xlsxwriter：丰富多样的特性，直接创造一份美观大方的excel，代码即一切；
DataNitro：作为插件内嵌到excel中，可替代VBA，在excel中优雅的使用python
xlutils：结合xlrd/xlwt，老牌python包，需要注意的是你必须同时安装这三个库

面对形形色色的扩展包，有时候会感到困惑，到底哪个包才是最适合自己的呢?
本文将从配置环境、文档操作、基本功能等方面比较以上扩展，让您能结合自己的生产环境，选择最适合自己的Excel操作库，同时自信的对其他库：你是个好扩展，可我们不合适！
下面，我们通过多方面的比较，让您对这些扩展有一个基础的了解。

1.环境配置

再好的模块，也需要在正确的 Python 版本以及 Excel 版本才可运行。

所有库都支持Python2和python3。
需要注意的是Xlutils仅支持xls文件，即2003以下版本。同时win32com与DataNitro仅支持windows

2.文档操作

由于设计模式的不同，导致基本的新建文件、修改文件、保存文件等功能在不同的库中存在着一定差异，比如xlsxwriter并不支持打开或修改现有文件，xlwings不支持对新建文件的命名等等，DataNitro作为excel插件依托于excel本身的操作。详见下图

3.基本功能

由于设计目的不同，每个模块通常着重于某一方面功能，各有所长。

xlwings

可结合 VBA 实现对 Excel 编程，强大的数据输入分析能力，同时拥有丰富的接口，结合 pandas/numpy/matplotlib 轻松应对 Excel 数据处理工作。

openpyxl

简单易用，功能广泛，单元格格式/图片/表格/公式/筛选/批注/文件保护等等功能应有尽有，图表功能是其一大亮点，缺点是对 VBA 支持的不够好。

pandas

数据处理是 pandas 的立身之本，Excel 作为 pandas 输入/输出数据的容器。

win32com

从命名上就可以看出，这是一个处理 windows 应用的扩展，Excel 只是该库能实现的一小部分功能。该库还支持 office 的众多操作。需要注意的是，该库不单独存在，可通过安装 pypiwin32 或者 pywin32 获取。

xlsxwriter

拥有丰富的特性，支持图片/表格/图表/筛选/格式/公式等，功能与openpyxl相似，优点是相比 openpyxl 还支持 VBA 文件导入，迷你图等功能，缺点是不能打开/修改已有文件，意味着使用 xlsxwriter 需要从零开始。

DataNitro

作为插件内嵌到 Excel 中，可完全替代 VBA，在 Excel 中使用 python 脚本。既然被称为 Excel 中的 python，协同其他 python 库亦是小事一桩。然而，这是付费插件...

xlutils

基于 xlrd/xlwt，老牌 python 包，算是该领域的先驱，功能特点中规中矩，比较大的缺点是仅支持 xls 文件。

4.性能

我们对几个库做了最基本的写入和读取测试，分别使用不同库进行添加及读取 1000行 * 700列数据操作，得到所用时间，重复操作取平均值。另外在不同的电脑配置，不同的环境下结果肯定会有出入，数据仅供参考。

5.小结

通过以上的分析，相信大家对几个库都有了简单的了解。在编写文章的过程中，笔者也在思考各个库最适合的应用场景。

不想使用 GUI 而又希望赋予 Excel 更多的功能，openpyxl 与 xlsxwriter，你可二者选其一；
需要进行科学计算，处理大量数据，建议 pandas+xlsxwriter 或者 pandas+openpyxl；
想要写 Excel 脚本，会 Python 但不会 VBA 的同学，可考虑 xlwings 或 DataNitro；
至于 win32com，不管是功能还是性能都很强大，有 windows 编程经验的同学可以使用。不过它相当于是 windows COM 的封装，自身并没有很完善的文档，新手使用起来略有些痛苦。

你可根据自己的需求和生产环境，选择合适的 Python-Excel 模块。

6.代码

6.1 xlwings基本代码

import xlwings as xw

#连接到excel

workbook = xw.Book(r'path/myexcel.xlsx')#连接excel文件

#连接到指定单元格

data_range = workbook.sheets('Sheet1').range('A1')

#写入数据

data_range.value = [1,2,3]

#保存

workbook.save()

6.2 xlsxwriter基本代码

import xlsxwriter as xw

#新建excel

workbook  = xw.Workbook('myexcel.xlsx')

#新建工作薄

worksheet = workbook.add_worksheet()

#写入数据

worksheet.wirte('A1',1)

#关闭保存

workbook.close()

6.3 xlutils基本代码

import xlrd #读取数据

import xlwt #写入数据

import xlutils #操作excel

-----#xlrd库

#打开excel文件

workbook = xlrd.open_workbook('myexcel.xls')

#获取表单

worksheet = workbook.sheet_by_index(0)

#读取数据

data = worksheet.cell_value(0,0)

----#xlwt库

#新建excel

wb = xlwt.Workbook()

#添加工作薄

sh = wb.add_sheet('Sheet1')

#写入数据

sh.write(0,0,'data')

#保存文件

wb.save('myexcel.xls')

-----#xlutils库

#打开excel文件

book = xlrd.open_workbook('myexcel.xls')

#复制一份

new_book = xlutils.copy(book)

#拿到工作薄

worksheet = new_book.getsheet(0)

#写入数据

worksheet.write(0,0,'new data')

#保存

new_book.save()

6.4 win32com基本代码

import win32com.client as wc

#启动Excel应用

excel_app = wc.Dispatch('Excel.Application')

#连接excel

workbook = excel_app.Workbooks.Open(r'e:/myexcel.xlsx' )

#写入数据

workbook.Worksheets('Sheet1').Cells(1,1).Value = 'data'

#关闭并保存

workbook.SaveAs('newexcel.xlsx')

excel_app.Application.Quit()

6.5 openpyxl基本代码

 import openpyxl

 # 新建文件

 workbook = openpyxl.Workbook()

 # 写入文件

 sheet = workbook.activesheet['A1']='A1'

 # 保存文件

 workbook.save('test.xlsx')