Python - openpyxl Excel 操作示例与实践

一.引言

使用脚本处理得到数据后需要转化至 excel，由于手动粘贴以及换行符的问题非常不智能，所以改用 openpyxl 库处理脚本得到的数据并完成标注，顺便介绍下 openpyxl 的常用语法，先看下我们的原始数据:

A    B   C   D
0.012 0.951 0.234 -0.137
0.038 0.999 -0.225 0.139

其中 A,B,C,D 为表头，下两列为小数点比例，我们想要达到的效果:

(1) 小数转化为百分数且保留1位小数

(2) 大于0的百分数标记为红色，小于0的数标记为绿色

(3) 数字在表中对齐

下面来熟悉下 openpyxl 的常用操作并实现上述需求~

二.openpyxl 常规操作

1.创建 WorkBook

Workbook 类为 openpyxl 的基础类，初始化该类可以理解为打开一个全新的 excel 工作区，其中 create_sheet 可以视作新建一个 sheet，下述示例创建一个名为 Sheet1 的表格，一个 Workbook 可以初始化多个 sheet：

# 初始化
workbook = Workbook()# 创建 sheet
sheet = workbook.create_sheet("Sheet")

2.sheet 添加数据

A.单点添加

sheet 对应 Sheet 类，其中表格中的每一个单元格对应 Cell 类，可以通过 Sheet['position'] = xxx 设定单元格的值，随后通过 Cell.value 获取对应单元格的值，position 需要通过 excel 类似的索引进行设定，例如 'A1', 'B10','AA5'，而获取 cell 则需要通过 (row, col) 索引，这里有一些不同。

例如我想在 D7 位置设置为 999，则可以执行 sheet['D7'] = 999。

sheet['D7'] = 999

B.批量添加

sheet = workbook.create_sheet("Sheet", 0)sheet.append([1, 2, 3, 4])
sheet.append([2, 3, 4, 5])
sheet.append([3, 4, 5, 6])

该方法会逐行添加数组的数据：

数组不等长也可以：

sheet.append([1, 2, 3, 4])
sheet.append([2, 3, 4, 5, 6])
sheet.append([3, 4, 5, 6])

3.获取 sheet 数据

上面提到每个单元格的数据为 Cell，需要通过 sheet.cell(row, col) 方法获得，这里需要注意 excel 的行列索引都是从1开始，从 0 开始遍历会报错。下面获取 D7 的值:

cell = sheet.cell(7, 4)
print(cell.value)

4.行列转换

上面添加值采用的坐标系是 A-col 5-row 这种字母+数字的组合，而获取 Cell 单元格采取的是 10-row 2-col 这样的坐标形式，因此二者关联涉及到 col 的转换问题。这里 openpyxl 库提供了 util 函数，只需调用即可得到 index- string 的转换:

from openpyxl.utils import get_column_letter, column_index_from_stringnum = 10
# index 转换为 字符
index2string = get_column_letter(num)
# 字符转换为 index
string2index = column_index_from_string(index2string)print(num, "->", index2string)
print(index2string, "->", string2index)

10 -> J
J -> 10

5.访问多行，多列

A.切片访问

for i in sheet['A1':'A10']:cell = i

(<Cell 'Sheet1'.A1>,)
(<Cell 'Sheet1'.A2>,)
(<Cell 'Sheet1'.A3>,)
(<Cell 'Sheet1'.A4>,)
(<Cell 'Sheet1'.A5>,)
(<Cell 'Sheet1'.A6>,)
(<Cell 'Sheet1'.A7>,)
(<Cell 'Sheet1'.A8>,)
(<Cell 'Sheet1'.A9>,)
(<Cell 'Sheet1'.A10>,)

上述代码访问 A列的 1-10 行，对应下图所示区域：

同理也可以用切片访问同一行的数据：

for i in sheet['A1':'D1']:cell = i

(<Cell 'Sheet1'.A1>, <Cell 'Sheet1'.B1>, <Cell 'Sheet1'.C1>, <Cell 'Sheet1'.D1>)

B.区域遍历

对指定表格区域进行遍历，选取 row 和 col 的大小区间即可遍历对应区域内元素：

for row in sheet.iter_rows(min_row=5, max_row=8, min_col=1, max_col=3):for cell in row:print(cell)

<Cell 'Sheet1'.A5>
<Cell 'Sheet1'.B5>
<Cell 'Sheet1'.C5>
<Cell 'Sheet1'.A6>
<Cell 'Sheet1'.B6>
<Cell 'Sheet1'.C6>
<Cell 'Sheet1'.A7>
<Cell 'Sheet1'.B7>
<Cell 'Sheet1'.C7>
<Cell 'Sheet1'.A8>
<Cell 'Sheet1'.B8>
<Cell 'Sheet1'.C8>

上述代码访问 1-3 列即 A-C 列，5-8 行，元素对应下述方框：

C.全局遍历

遍历 rows 或者 cols 其实都是遍历整个 sheet。

# 从 row 的角度遍历 sheet
for rows in sheet.rows:for row in rows:print(row.value)# 从 col 的角度遍历 sheet
for cols in sheet.columns:for col in cols:print(col.value)

6.获取行列数

# 获取行列数
rowNum = sheet.max_row
colNum = sheet.max_column
print("row: ", rowNum, "col: ", colNum)

row: 8 col: 4

7.使用公式

A.单点使用公式

下述命令定义 C15 处的值为 5 + 5 = 10

sheet['C15'] = '=sum({}, {})'.format(5, 5)

B.批量使用公式

先创建一个新表格 sheet2，然后列名分别为 Name，Score 并添加对应值：

sheet2 = workbook.create_sheet("Sheet2", 0)
sheet2['A1'] = "Name"
sheet2['B1'] = "Score"
sheet2.append(['A', 1])
sheet2.append(['B', 2])
sheet2.append(['C', 3])
sheet2['C1'] = "Add_1"

下面应用公式，其中 Add_1 列的数据为 B2-B4 的值＋1：

for row in range(2, 5):colLetter = get_column_letter(3)sheet2[colLetter + str(row)] = '=sum({}, {})'.format(sheet2.cell(row, 2).value, 1)

8.保存，读取，删除表格

其中 file_path 为对应表格的存储，删除位置：

# 保存表
workbook.save(file_path)# 删表
workbook.remove(file_path)# 读取sheet
wb = openpyxl.load_workbook(file_path)
sheet = wb.get_sheet_by_name(sheet_name)

三.openpyxl 样式操作

1.简介

上面介绍了如何向表格添加数据，以及对表格的数据进行遍历，处理，下面针对表格样式进行分析，现在我们知道每一个单元格对应一个 Cell Class 即 from openpyxl.cell import Cell :

cell 除了调用 .value 方法获取其对应值外，还可以修改如下格式:

A. font - 字体相关

B. fill - 填充颜色相关

C.alignment - 对齐相关

D.border - 边界相关

E.comment - 注释相关

下述示例基于上一步 append 得到的基本 sheet：

2.font 字体

下面对 B2 位置的 cell 切换为黑体简 11号加粗红色字体：

cell = sheet.cell(column=2, row=2)# 指定 font 字体名 name + 大小 size + 加粗 blod + 斜体 italic + 颜色 color
font = Font(name='黑体简', size=11, italic=False, color="FF0000", bold=True)
cell.font = font

这里参数含义为：

name	字体
size	大小
italic	斜体
blod	加粗
color	颜色

字体样式等参数详情也可以直接去 excel 里看，可以提前看看效果:

3.fill 填充相关

fill 主要负责单元格填充颜色，下面分别使用完整填充和渐变填充对单元格进行填充:

A.（2-3）位置填充完灰色 PatternFill

fgColor 为对应颜色的编码

cell = sheet5.cell(row=2, column=3)
cell.fill = PatternFill("solid", fgColor="00778899")

B.（2-4）位置填充为红绿渐变

stop 内也可以添加多种颜色，会实现多层次渐变

cell2 = sheet5.cell(row=2, column=4)
cell2.fill = GradientFill(stop=("007CFC00", "00FF4500"))

4.alignment 对齐相关

alignment = Alignment(horizontal="center", vertical="center", text_rotation=0, wrap_text=False)
cell = sheet.cell(row=2, column=3)
cell.alignment = alignment

对（2,3）位置的元素进行居中处理，参数含义为:

horizontal	水平对齐模式
vertical	垂直对齐模式
text_rotation	旋转角度
wrap_text	是否自动换行

5.border 边界相关

对（2,4）位置元素加边界，上下分别为绿色和黑色细线，左右分别为红绿双线：

cell = sheet.cell(row=2, column=4)
cell.border = Border(left=Side(style='double', color="FF0000"),right=Side(style='double', color="0000FF"),top=Side(style='thin', color="00FF00"),bottom=Side(style='thin'))

Border 内共包含 left,right,top,bottom 即上下左右四个方位的边界线

SIde 为对应边界线属性，style 比较多，填写 style 随便填一个代码就会报错，随后异常栈就会打出当前版本支持的 style 属性，根据需求选取即可：

ValueError: Value must be one of {'dotted', 'dashed', 'mediumDashDotDot',
'double', 'thick', 'dashDot', 'medium', 'slantDashDot', 'mediumDashDot', 'thin',
'dashDotDot', 'hair', 'mediumDashed'}

6.comment 注释相关

对（1,1）位置元素进行注释，第一个参数为注释内容，第二个参数为对应 Author：

# 注释
cell = sheet.cell(row=1, column=1)
comment = Comment("This is a comment!", "DDD")
cell.comment = comment

7.height-width 相关

sheet5.row_dimensions[1].height = 50
sheet5.column_dimensions['B'].width = 20

调整 'B'列和 '1'行单元格的行宽和列高：

8.合并与取消合并单元格

A.合并单元格

sheet.merge_cells("C1:D2")

以 C1 为边框左上角，D2 为边框右下角进行单元格合并，数据会保留为 C1 对应的 Value：

B.取消合并单元格

sheet.unmerge_cells("C1:D2")

单元格解除合并，但是其余单元格的数据不会回补

四.openpyxl 实践

1.案例需求

经过上面的讲解分析，已经熟悉了 openpyxl 的基本操作，下面回归到引言中提到的问题，我们需要将下述数据：

A    B   C   D
0.012 0.951 0.234 -0.137
0.038 0.999 -0.225 0.139

转换为：

这里浅分析一下转化的过程：

A.初始化 Workbook 与 Sheet

B.通过 row,col 将对应元素添加至 Sheet 对应位置

C.大于 0 的值对应位置 Cell 颜色更改为红色，小于 0 更改为绿色

D.全部单元格居中对齐

E.保留1位小数

2.案例实现

def colorFulData(_sheet, _head, _values):# 定义字体_font = None# 获取 values 的长款_colNum = len(_head)_rowNum = len(_values)# 定义对齐方式_alignment = Alignment(horizontal="center", vertical="center", text_rotation=0, wrap_text=False)for _col in range(1, _colNum + 1):# col 转换并添加元素到 Cell_sheet[get_column_letter(_col) + str(1)] = head[_col - 1]_cell = _sheet.cell(1, _col)_cell.alignment = _alignmentfor _row in range(1, _rowNum + 1):# 保留一位小数_sheet[get_column_letter(_col) + str(_row + 1)] = format(values[_row - 1][_col - 1], '.1%')_cell = _sheet.cell(_row + 1, _col)numValue = float(values[_row - 1][_col - 1])# 根据值改变字体颜色if numValue > float(0):_font = Font(name='黑体简', size=11, italic=False, color="00FF0000", bold=True)elif numValue < float(0):_font = Font(name='黑体简', size=11, italic=False, color="0000FF00", bold=True)_cell.font = _font_cell.alignment = _alignmenthead = ["A", "B", "C", "D"]
values = [[0.012, 0.951, 0.234, -0.137], [0.038, 0.999, -0.225, 0.139]]
colorFulData(sheet, head, values)
workbook.save(file_path)

只需要传入表头和对应的 values 数据即可，这里没有 try catch，因此输入的 value 应该是合法的形式，否则会报错，更多的字体样式，单元格合并，单元格填充等也可以添加到上面对应 Cell 中，下面是基础形式的实现得到的效果：

五.openpyxl 拓展

上面单元格的 color 或者是填充的 color 都用到了颜色代码，下面给出一些常用的颜色编码，有需要的可以应用到自己的程序内：

    '00F0F8FF', '00FAEBD7', '0000FFFF', '007FFFD4', '00F0FFFF', '00F5F5DC', '00FFE4C4', '00000000', '00FFEBCD', '000000FF', '008A2BE2', '00A52A2A', '00DEB887', '005F9EA0', '007FFF00', '00D2691E', '00FF7F50', '006495ED','00FFF8DC', '00DC143C', '0000FFFF', '0000008B', '00008B8B', '00B8860B', '00A9A9A9', '00006400', '00BDB76B', '008B008B', '00556B2F', '00FF8C00','009932CC', '008B0000', '00E9967A', '008FBC8F', '00483D8B', '002F4F4F','0000CED1', '009400D3', '00FF1493', '0000BFFF', '00696969', '001E90FF', '00B22222', '00FFFAF0', '00228B22', '00FF00FF', '00DCDCDC', '00F8F8FF', '00FFD700', '00DAA520', '00808080', '00008000', '00ADFF2F', '00F0FFF0', '00FF69B4', '00CD5C5C', '004B0082', '00FFFFF0', '00F0E68C', '00E6E6FA', '00FFF0F5', '007CFC00', '00FFFACD', '00ADD8E6', '00F08080', '00E0FFFF', '00FAFAD2', '0090EE90', '00D3D3D3', '00FFB6C1', '00FFA07A', '0020B2AA', '0087CEFA', '00778899', '00B0C4DE', '00FFFFE0', '0000FF00', '0032CD32', '00FAF0E6', '00FF00FF', '00800000','0066CDAA', '000000CD', '00BA55D3', '009370DB', '003CB371', '007B68EE', '0000FA9A', '0048D1CC', '00C71585','00191970', '00F5FFFA', '00FFE4E1', '00FFE4B5', '00FFDEAD', '00000080', '00FDF5E6', '00808000', '006B8E23', '00FFA500', '00FF4500', '00DA70D6', '00EEE8AA', '0098FB98', '00AFEEEE', '00DB7093', '00FFEFD5', '00FFDAB9','00CD853F', '00FFC0CB', '00DDA0DD', '00B0E0E6', '00800080', '00FF0000', '00BC8F8F', '004169E1', '008B4513', '00FA8072', '00FAA460', '002E8B57', '00FFF5EE', '00A0522D', '00C0C0C0', '0087CEEB', '006A5ACD', '00708090','00FFFAFA', '0000FF7F', '004682B4', '00D2B48C', '00008080', '00D8BFD8', '00FF6347', '0040E0D0', '00EE82EE', '00F5DEB3', '00FFFFFF', '00F5F5F5', '00FFFF00', '009ACD32'

这里简单修改一下程序就可以得到上述代码对应的真实颜色，还是有很多好看的颜色可以选择：