使用 xlwings 擴展 Excel

朱昱光+王立翔+賈浩松

摘要：Excel 是一款極其成功的電子表格軟件——所見即所得的編輯方式，豐富可擴展的公式系統(tǒng)，功能齊全的圖表，邏輯清晰易于操作，保證了它在商業(yè)上的霸主地位。可供二次開發(fā)的 VBA，為 Excel 提供了更強大的技術后盾，為 Excel 擴展出無限種可能。不過，VBA 雖然強大，卻有著無法克服的缺點：核心函數(shù)庫不夠完善，第三方庫引入困難。本文從 xlwings 入手，通過在 Excel 中使用 Python，提供了另一種 Excel 擴展方式。

Abstract： Excel is an extremely successful spreadsheet software-WYSIWYG editing， rich and scalable formula system， full-featured charts， logical clear and easy to operate， to ensure its commercial dominance. For the secondary development of the VBA， Excel provides a more powerful technical support for Excel to expand out of infinite possibilities. However， VBA， although powerful， but it has insurmountable shortcomings： the core library is not perfect， the introduction of third-party library difficult. This article from the xlwings， through the use of Python in Excel， Excel provides another way to expand.

關鍵詞：xlwings；Excel 擴展；文檔管理

Key words： xlwings；Excel extensions；document management

中圖分類號：TP317.2 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2017）07-0175-03

0 引言

傳統(tǒng)上，擴展Excel主要使用VBA，VBA功能強大，在微軟生態(tài)圈應用廣泛。不過，VBA雖然強大，但也存在著一些缺點：核心函數(shù)庫不夠完善，第三方庫種類較少、引入困難，其弱類型的特點也使得程序難于調試。本文從Python庫xlwings入手，通過xlwings在Excel中使用Python，提供了另一種Excel擴展方式，提高了擴展效率。

1 xlwings 簡介

xlwings是一個Python庫。Python語言簡潔的語法，完善的基礎庫，豐富的web組件，強大的科學計算庫，可以為Excel提供超越VBA和Office的擴展能力。

xlwings封裝了Excel的工作表、工作簿、單元格以及Range和Selection等的調用支持，并提供了從Python調用宏，從宏調用Python，以及Python函數(shù)作為Excel公式的調用方法，滿足各種層次的操作需求。

1.1 xlwings引入方法

使用import xlwings as xw，即可在Python中操作 Excel。在VBA中調用Python，則需要在Excel開發(fā)工具中的VBA編輯器中導入xlwings.bas，該文件位于xlwings庫目錄中，該目錄可通過xw.__path__查詢。另外，通過命令行xlwings quickstart xlsname可直接創(chuàng)建包含了xlwings.bas的工作簿。

1.2 xlwings基礎操作

xlwings提供了多個層次的操作，大致分為App、Book、Sheet、Range以及Sharp、Chart、Picture、Name等其它操作。

App層次對應了Excel實例，App間互不干擾，可破除Excel不能同時打開同名工作簿限制。Book層次對應工作簿實例，Sheet層次對應工作表實例。以上三個層次均實現(xiàn)了Python和VBA形式，以下操作等價：Python形式，VB[1]A形式；xw.apps[0]，xw.apps（1）；xw.books[0]，xw.books（1）；xw.sheets[0]，xw.sheets（1）。

除使用上述形式外，還可以通過Book（'bookname'）或Book（'fullpath'）的方式指定工作薄，通過Sheet（'sheetname'）的方式指定工作表。

Range是對Excel操作的主力，選擇方式如下：Python形式，VBA形式；Range（（1，1）），Range（'A1'）；Range（（1，1），（3，3）），Range（'A1：C3'）；Range（Range（（1，1）），Range（（3，3））），Range（'A1：C3'）。此外，VBA形式還支持Range（'A：B'）、Range（'2：4'）、Range（'Name'）、Range（'A1，C：C，A8'）。

使用end函數(shù)可在相應方向上將選框移動到末尾，參數(shù)'up''down''left''right'分別相當于Ctrl+Up，Ctrl+down，Ctrl+left，Ctrl+right。

使用expand函數(shù)可在相應方向上擴展選區(qū)，參數(shù)'down'，'right'，'table'分別相當于向下方擴展選區(qū)，向右方擴展選區(qū)，向下方和右方同時擴展選區(qū)。

Range（rng）.value對應rng的值。Range（rng）.formula對應rng的Excel公式。

Name分為兩種，工作簿級和工作表級，可通過Book（'bookname'）.names和Sheet（'sheetname'）.names操作。Name的refers_to屬性對應Excel公式，refers_to_range對應相應的Range。

在VBA中調用Python必須引入xlwings.bas，在VBA中調用RunPython（'import model；model.functions'）即可。

在Python中調用VBA，可在App，Book或Sheet中使用macro（'macroname'）來獲得VBA macro函數(shù)。

Sharp、Chart、Picture等篇幅所限，不再介紹。

2 以文檔管理為例

由于GUI程序天然的復雜性，即使使用了MVC技術，也難于應用在快速變化，且不需要特別嚴格管理的信息系統(tǒng)。而數(shù)據(jù)庫過于笨重，在形成一套穩(wěn)定，完整，容錯，靈活性兼具的流程之前，使用擴展的Excel，可以顯著減少人為操作的失誤。用Excel所見即所得的特性，以及自帶的編輯功能，加上Python，即可將一張Excel表格，變成簡單，實用，擴展性大大加強的綜合信息管理程序。

使用三張表管理文檔，info存放文檔項目信息，config存放配置和自動編號信息，log存放文檔生成記錄。數(shù)據(jù)以二維方式存放，每行為一個項目，每列為一種分項。在Excel中，把每一列定義為一個名稱，xlwings自Excel操作數(shù)據(jù)時，先選定行，對每一個必須的名稱，定位至該行，讀取或寫入數(shù)據(jù)，然后操作下一個。

數(shù)據(jù)查看、查詢、修改，均在Excel中完成。

在防雷工作中，存在著大量中間文檔，包括卷宗、受理通知書、受理回執(zhí)、技術評價、核準審批表、審核證書、辦結通知、送達回證、辦結報告等。這些文檔共享著項目名稱、申報單位、項目地址、受理編號等等信息，若每次都手工編排，會浪費大量時間，通過使用xlwings和python docx模板庫，可以自動生成這樣的文檔。

數(shù)據(jù)添加，由于文檔需要自動編號，設置“創(chuàng)建項目文件夾”按紐，點擊后自動編號，根據(jù)編號創(chuàng)建項目文件夾，添加受理日期等信息。如圖1管理界面所示。

數(shù)據(jù)按行錄入，錄入完成后，可以點擊“打印”按鈕，呼出生成界面，如圖2所示。選擇相應文檔后，點擊“更新并打開”，可將相應信息通過事先設置好的模板（如圖3所示），生成相應的docx文檔（如圖3所示），并自動保存，生成記錄保存在log表中。

文檔查看，使用vba功能實現(xiàn)文檔查看。

3 總結與展望

本文利用xlwings擴展Excel，基本實現(xiàn)了對防雷文檔的管理工作，可極大減少人為操作，以及人為操作帶來的失誤。由于python完善的基礎庫，豐富的web組件，下一步可配合使用微軟VTSO技術，為Excel制訂專用標簽欄；在數(shù)據(jù)中包含geojson，配合flask等python Web框架，直觀顯示帶地理信息的項目情況。

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