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xlrd、xlwt、xlutils是
Simplistix公司開發(fā)，原網(wǎng)站內(nèi)容基本都清空了，項目遷移到
http://www.python-excel.org，并在GitHub開源，見
https://github.com/python-excel。三兄弟在操作Excel方面表現(xiàn)中規(guī)中矩，能夠覆蓋大部分需求，也是本人最先熟悉的庫。三兄弟一起配合才能比較方便地實現(xiàn)Excel文件的讀寫，xlutils不是必需，但額外提供了一些簡化操作的工具函數(shù)。
0x00 讀文件
讀文件功能由xlrd包提供。xlrd包實現(xiàn)了xlrd.book.Book（以下簡稱Book）、xlrd.sheet.Sheet（以下簡稱Sheet）和xlrd.sheet.Cell（以下簡稱Cell）類型，與Excel中的工作簿、表單、單元格概念相對應(yīng)，單元格是最小操作粒度。
API
xlrd沒有pyexcel那么花哨，加載表格文件就1個函數(shù)——open_workbook，常用參數(shù)就2個：
filename，指定要打開的Excel文件路徑；
on_demand，如果是True則按需加載工作簿中的表單，如果是False則直接加載所有表單，默認(rèn)為False，為節(jié)省資源一般設(shè)為True，這在大文件時表現(xiàn)更明顯。
示例
假使當(dāng)前路徑下，樣例文件名稱是data.xls，有3個表單，僅Sheet1有數(shù)據(jù)，內(nèi)容如下圖，其中C列2行是公式，sum(A2,B2)，C列3行是日期，A列4行是TRUE。
data.xls Sheet1
可按下述示例代碼加載文件。
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import xlrd # 導(dǎo)入包
In [4]: rbk = xlrd.open_workbook('./data.xls',on_demand=True)
#變量rbk，r代表讀，bk代表book
In [5]: type(rbk)
Out[5]: xlrd.book.Book
0x01 數(shù)據(jù)訪問
工作簿和表單
讀入Excel文件拿到Workbook后，下一步就是定位到Sheet。Book類對象有幾個重要的屬性和方法，用于索引Sheet。
nsheets屬性，指示包含的Sheet對象個數(shù);
sheet_names方法，返回所有表單名稱；
sheet_by_index、sheet_by_name方法，分別使用序號、名稱索引表單；
sheets方法，返回一個包含所有Sheet對象的列表，。
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In [7]: rbk.nsheets
Out[7]: 3
In [8]: rbk.sheet_names()
Out[8]: ['Sheet1', 'Sheet2', 'Sheet3']
In [9]: rsh1 = rbk.sheet_by_index(0) # 通過序號索引
In [10]: rsh2 = rbk.sheet_by_name('Sheet2') # 通過名稱索引
In [11]: type(rsh1)
Out[11]: xlrd.sheet.Sheet
In [12]: for sh in rbk.sheets(): # 循環(huán)遍歷每個Sheet
...: print(sh.name, sh)
...:
Sheet1 <xlrd.sheet.Sheet object at 0x00000155511F7F28>
Sheet2 <xlrd.sheet.Sheet object at 0x0000015550DF4860>
Sheet3 <xlrd.sheet.Sheet object at 0x00000155511E4E80>
拿到Sheet對象后，下一步就是要索引行/列/單元格，獲取到行/列/單元格的數(shù)據(jù)。Sheet類對象有幾個重要的屬性和方法，用于支持后續(xù)操作。
name屬性，即表單名稱；
nrows、ncols屬性，指示讀入表單的最大行數(shù)、列數(shù)，由于單元格僅支持行列序號索引，因此這兩個屬性是檢查越界的必備內(nèi)容；
cell方法，接受2個參數(shù)，即行、列序號，返回Cell對象，注意xlrd僅支持通過行列序號索引單元格，行列序號從0起始；
cell_value方法，與cell方法類似，只不過返回的是單元格中的值，不是Cell對象；
cell_type方法，返回單元格的類型，見下圖；
row、col方法，返回某1整行（列）的Cell對象組成的列表；
row_types、col_types，返回指定行（列）內(nèi)若干列（行）的單元格的類型；
row_values、col_values，返回指定行（列）內(nèi)若干列（行）的單元格的值；
row_slice、col_slice，返回指定行（列）內(nèi)若干列（行）的單元格，是types和values的綜合。
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In [14]: rsh1.nrows, rsh1.ncols # 查看行列上限
Out[14]: (5, 3)
In [15]: rsh2.nrows, rsh2.ncols # Sheet2為空
Out[15]: (0, 0)
In [16]: cC2 = rsh1.cell(1,2) # 索引到第2行C列
In [17]: type(cC2)
Out[17]: xlrd.sheet.Cell
In [18]: rsh1.cell_value(1,2) # 讀公式返回公式值
Out[18]: 4.0
In [19]: rsh1.row_values(4)
Out[19]: ['A5', '', '']
# 注意日期在Excel中只是格式化形式，2019/1/1的值為43466（1900/1/1以來的天數(shù)）
In [20]: rsh1.col_values(2)
Out[20]: ['列C', 4.0, 43466.0, 0.0, '']
In [21]: rsh1.cell_type(2,2) # xlrd.XL_CELL_DATE
Out[21]: 3
In [22]: rsh1.cell_type(4,0) # xlrd.XL_CELL_TEXT
Out[22]: 1
In [23]: rsh1.cell_type(3,0) # xlrd.XL_CELL_BOOLEAN
Out[23]: 4
In [24]: rsh1.cell_type(3,1) # xlrd.XL_CELL_NUMBER
Out[24]: 2
In [25]: xlrd.XL_CELL_TEXT,xlrd.XL_CELL_NUMBER,xlrd.XL_CELL_DATE
Out[25]: (1, 2, 3)
In [26]: xlrd.XL_CELL_BOOLEAN,xlrd.XL_CELL_ERROR,xlrd.XL_CELL_BLANK,xlrd.XL_CELL_EMPTY
Out[26]: (4, 5, 6, 0)
In [30]: rsh1.col_types(2,1) # 第2列，第1行起始
Out[30]: [2, 3, 2, 0]
In [31]: rsh1.row_slice(3,0,3) # 第3行，第0列起始
Out[31]: [bool:1, number:-0.2, number:0.0]
xlrd單元格類型
總結(jié)以上，xlrd根據(jù)單元格的類型返回恰當(dāng)?shù)闹?，Number（整數(shù)或小數(shù)）類型返回的是浮點(diǎn)數(shù)，Text類型返回的是Unicode字符串，Boolean（TRUE或False）類型返回的是1或0，Date類型返回浮點(diǎn)數(shù)，公式則求值后根據(jù)公式值的類型而定。
行、列、單元格
單元格的訪問是核心，xlrd包中行、列本質(zhì)就是Cell對象組成的列表。Cell對象有幾個重要屬性、方法用于支持獲取數(shù)據(jù)。
value屬性，和Sheet對象的cell_value方法作用相同；
ctype屬性，和Sheet對象的cell_type方法作用相同；
dump方法，打印單元格信息。
為便于索引，xlrd包的cellname、cellnameabs、colname函數(shù)，將行列序號轉(zhuǎn)換為Excel風(fēng)格的單元格地址；xlwt.Utils模塊的rowcol_to_cell、rowcol_pair_to_cellrange函數(shù)，也可以將行列序號轉(zhuǎn)換為Excel風(fēng)格的單元格地址；而col_by_name、cell_to_rowcol、cell_to_rowcol2、cellrange_to_rowcol_pair函數(shù)，則將Excel風(fēng)格的單元格地址轉(zhuǎn)換為行列序號。
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In [35]: xlrd.cellname(2,10)
Out[35]: 'K3'
In [36]: xlrd.cellnameabs(2,10) # 結(jié)果為絕對引用地址
Out[36]: '$K$3'
# 注意列名稱必須大寫，小寫是錯誤的！
In [44]: xlwt.Utils.col_by_name('K'),xlwt.Utils.col_by_name('k')
Out[44]: (10, 42)
In [45]: rsh1.col_values(xlwt.Utils.col_by_name('C'))
Out[45]: ['列C', 4.0, 43466.0, 0.0, '']
In [46]: xlwt.Utils.cell_to_rowcol('K3') # 行列均無絕對引用
Out[46]: (2, 10, False, False)
In [47]: xlwt.Utils.cell_to_rowcol('K$3') # 行絕對引用
Out[47]: (2, 10, True, False)
# 與上一個函數(shù)的區(qū)別是忽略絕對引用符號
In [48]: xlwt.Utils.cell_to_rowcol2('K$3')
Out[48]: (2, 10)
# cC2是C2單元格，在前一小節(jié)In [16]創(chuàng)建
In [50]: cC2.ctype, cC2.value
Out[50]: (2, 4.0)
行列序號與單元格地址轉(zhuǎn)換總結(jié)如下圖。
行列序號與單元格地址轉(zhuǎn)換
要遍歷1個sheet內(nèi)所有單元格，通常按行、列順序逐個得到單元格，再讀出單元格值存起來，以便后續(xù)處理。也可以直接得到一整行（列），整行（列）地處理數(shù)據(jù)。
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# 1、逐單元格處理
for rx in range(rsh.nrows):
for cx in range(rsh.ncols):
c = rsh.cell(rx, cx)
# 對單元格的進(jìn)一步處理
print(c.ctype, c.value)
# 2、整行處理
for rx in range(rsh.nrows):
row = rsh.row(rx)
# 對行的進(jìn)一步處理
print(len(row))
# 3、整列處理
for cx in range(rsh.ncols):
col = rsh.col(cx)
# 對列的進(jìn)一步處理
print(len(col))
0x02 改寫文件
xlrd包只能將表單內(nèi)的數(shù)據(jù)讀出來，對改寫數(shù)據(jù)無能為力，改寫數(shù)據(jù)和保存至文件，由xlwt包完成。xlwt實現(xiàn)了一套xlwt.Workbook.Workbook（以下簡稱Workbook）、xlwt.Worksheet.Worksheet（以下簡稱Worksheet）類型，但很不幸與xlrd包的不存在繼承關(guān)系，這導(dǎo)致用xlrd包讀出來的Book、Sheet對象并不能直接用于創(chuàng)建Workbook和Worksheet對象，只能把數(shù)據(jù)暫存著以備后續(xù)再寫回去，使得過程十分繁瑣。
API
xlwt包對外暴露的類型、方法、函數(shù)及參數(shù)也十分簡潔，緊密契合改寫數(shù)據(jù)、保存至文件的流程，屬于“人狠話不多”的類型。
調(diào)用Workbook模塊的Workbook函數(shù)，創(chuàng)建Workbook對象，第1個參數(shù)是encoding，直接默認(rèn)’ascii’即可；
調(diào)用Workbook對象的add_sheet方法，往Workbook中添加Worksheet對象，第1個參數(shù)sheetname指定表單名稱，第2個參數(shù)cell_overwrite_ok確定是否允許單元格覆寫，建議設(shè)置為True，避免對程序可能對單元格多次寫數(shù)據(jù)而拋出錯誤；
調(diào)用Worksheet對象的write方法，往Worksheet的行/列/單元格內(nèi)寫入數(shù)據(jù)，此處用到的數(shù)據(jù)多數(shù)情況來自xlrd包從Excel文件讀出來的結(jié)果，前2個參數(shù)為行列序號，第3個參數(shù)是要寫入的值，第4個參數(shù)是單元格風(fēng)格，如無特殊需求默認(rèn)即可；
調(diào)用Workbook對象的save方法，將Workbook對象保存至文件，參數(shù)為文件名稱或文件流對象。
其他的屬性、方法、函數(shù)一般用的較少。
改寫與保存示例
假使將前一節(jié)data.xls中讀出的表格做簡單處理，再保存至新的Excel文件。
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import xlwt # 導(dǎo)入庫
In [51]: wbk = xlwt.Workbook()
In [52]: type(wbk)
Out[52]: xlwt.Workbook.Workbook
In [53]: wsh1 = wbk.add_sheet("Sheet1", cell_overwrite_ok=True)
In [54]: type(wsh1)
Out[54]: xlwt.Worksheet.Worksheet
# 將rsh1中的數(shù)據(jù)復(fù)制到wsh1，刻意多空1行、1列
In [55]: for rx in range(rsh1.nrows):
...: for cx in range(rsh1.ncols):
...: wsh1.write(rx+1,cx+1,rsh1.cell_value(rx,cx))
In [56]: wsh1.write(0,0, '新數(shù)據(jù)A1')
In [59]: wsh1.write(0,1, 3.14159)
In [60]: wsh1.write(0,6, False)
In [61]: wsh1.write(4+1,0+1,False) # 覆寫原表第4行A列
# 覆寫原表第4行D列
In [62]: wsh1.write(3+1, xlwt.Utils.col_by_name('D'),'列D')
經(jīng)過一番改寫，目前所有的改動仍在內(nèi)存中，調(diào)用Workbook對象的save方法，可將數(shù)據(jù)寫入文件中。
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In [65]: wbk.save('./data2.xls')
In [66]: wbk.save('./data-second.xlsx') # 可以多次保存
In [67]: wbk.save('./data-second.xlsx') # 本質(zhì)還是xls格式
對于保存，有兩點(diǎn)需要提醒：
Python所有涉及Excel操作的庫都不支持“原地編輯與保存”，xlwt也不例外，“保存”實際上是“另存為”，只是指定保存到原文件的話，原文件被覆蓋。
xlwt支持寫入到xls格式文件，不支持xlsx格式，即使指定擴(kuò)展名.xlsx，文件格式本身仍是xls格式。
保存后文件內(nèi)容如下圖。
datasecond.xls Sheet1
注意從data.xls中讀出來的日期，本質(zhì)是數(shù)值，復(fù)制后寫入還是數(shù)值，需要在Excel中將單元格設(shè)定為日期格式，才能顯示為日期形式。上述寫入過程忽略了單元格風(fēng)格，原data.xls中包含的風(fēng)格信息被全部丟失。關(guān)于單元格風(fēng)格支持，詳見xlwt.Style模塊API，風(fēng)格設(shè)置過程繁瑣，不如在Excel軟件中操作方便，本文不做評述。
xlwt還支持寫入公式，但較為有限，比如支持countif卻不支持countifs，寫入不支持的公式會報錯。
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# 第3行E列寫入公式
In [69]: wsh1.write(2,4, xlwt.Formula('sum(A3:D3)'))
In [70]: wbk.save('./data-含公式.xls')
表格保存后文件內(nèi)容如下。
data-含公式.xls Sheet1
其他輔助
從上述步驟看，如果僅是生成全新的Excel文件，使用xlwt包即可。如果是“編輯”Excel文件中的某些數(shù)據(jù)，則必須使用xlrd加載原文件并將原表格復(fù)制一份，再使用xlwt去處理需要編輯的單元格，流程繁瑣。xlutils包的copy正是為簡化此流程而生，可以將xlrd的Book對象復(fù)制轉(zhuǎn)換為xlwt的Workbook對象。
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import xlutils.copy # 導(dǎo)入模塊
# rbk是xlrd載入data.xls文件對應(yīng)的工作簿，見In [4]
In [78]: wbk2 = xlutils.copy.copy(rbk)
In [79]: wbk2
Out[79]: <xlwt.Workbook.Workbook at 0x15552d5aba8>
In [84]: sh = wbk2.get_sheet(0) # 索引到Sheet1
In [85]: sh.write(0,6,'COPIED')
In [86]: wbk2.add_sheet('表單2') #新增表單
Out[86]: <xlwt.Worksheet.Worksheet at 0x15552cda048>
In [87]: wbk2.save('./data-copy.xls')
xlutils.copy.copy是以工作簿整體復(fù)制和轉(zhuǎn)換，原data.xls文件的3個表單均被復(fù)制過來，上述代碼對Sheet1做了修改，后又增加了新表單，保存后文件內(nèi)容如下。
data-copy.xls
除了copy模塊，xlutils包中還有display、filter等模塊輔助操作Excel文件。
0x03 總結(jié)
從上述讀寫的示例來看，xlrd負(fù)責(zé)讀、xlwt負(fù)責(zé)寫、xlutils負(fù)責(zé)提供輔助和銜接，三兄弟各自相對獨(dú)立而分工明確、配合緊密。xlrd、xlwt、xlutils是以十分原始的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)訪問，流程相對繁瑣，好在功能支持方面可以滿足大部分需求。
參考
Working with Excel files in Python，2009.
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