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最近抽空研究了一下 基于DocumentFormat.OpenXml操作Excel,也把自己的理解记录下来,便于日后可以查阅。
各种系统中,导出Excel是一种很常见的功能,在C#/.Net 环境下, 市面上存在很多相关的类库,开源免费的有基于JAVA的POI移植过来的 NPOI、 EPPlus、OpenXML 等等;也有收费的 如 Aspose.Cells、Spire.XLS 等。
收费的商业组件在性能,功能上会一般来说都会比较好,例如Aspose.Cells,在性能上是比较卓越的,价格最便宜也要1000美金左右。 但是大部分公司,特别是初创公司,考虑到成本问题,用得比较多的,可能还是会使用开源免费的 NPOI 和 EPPlus,而OpenXML(DocumentFormat.OpenXml) 是微软官方推出的一个操作Excel, Word, PPT文件的组件,而且操作的是更为底层的部分,能够做到灵活和精确的控制,但是本身操作起来会比较复杂,有些顺序的限制,会感觉没有 NPOI 和 EPPlus 方便,而且生成出来的excel搞不好还会提示错误(有可能WPS打开不会,office打开会),而且性能方面虽然操作底层,但是也要看使用者本身,不一定性能可以很高。所以本身是比较少人会考虑使用它。
这个组件为啥叫 OpenXML SDK,因为从07版本之后,office系列的文档,包括Excel, Word, PPT这些文档,都是使用XML方式存储的。 而 Office 的 Open XML 文件格式规范是一个开放的国际性标准 ,是 ECMA 376 标准, 可以查阅这个网址:https://www.ecma-international.org/publications/standards/Ecma-376.htm 。 所以如果要学习这个SDK,则需要了解Excel里面 XML的组成元素,这个可以查阅 ECMA 376 标准的定义,但是会比较难啃。 但是了解Excel的内部组成,也对于你后期操作Excel的准确度,以及性能优化也是有帮助的。另外,由于是操作XML, 所以 OpenXML SDK只能适用与07版本后的office, 像2003版本的Excel 文件(.xls)是不支持的。
在一个文档的内部,都是由多份XML的东西来组成的。 我们可以自己新建一个Excel文档(.xlsx),然后修改其后缀名 xlsx 为 rar/zip, 可以直接解压。
如下图所示:
从以上的图中解压出来后的文件,可以看出,一个 Excel (.xlsx)文件里面包含很多个XML文件,分别代表一个Excel不同模块的数据组成。
从名字上,我们大概初步可以猜测出几点:
(1)workbook.xml 一个工作簿(Excel文件)的总览
(2)styles.xml 样式相关
(3)worksheets文件夹,包含多份xml, 每一份代表一个工作簿(Excel文件)里面其中的一个工作表(WorkSheet)
(4)theme 文件夹,Excel主题相关
(5)printerSettings文件夹, 打印设置相关
那么再来看看,初步通过代码应该怎么实现。
微软官方提供的文档说明,可以查阅:https://docs.microsoft.com/zh-cn/office/open-xml/structure-of-a-spreadsheetml-document
OpenXML SDK 对应的Nuget包叫DocumentFormat.OpenXml,目前最新版本是 2.11.3,地址是: https://www.nuget.org/packages/DocumentFormat.OpenXml/
OpenXML SDK 的相关类型说明,可以查阅微软官方提供的API文档:https://docs.microsoft.com/zh-cn/dotnet/api/documentformat.openxml.spreadsheet.workbook?view=openxml-2.8.1
在C#.Net 项目中,通过VS开发工具的Nuget管理工具安装,也可以直接在终端通过nuget包管理命令安装: Install-Package DocumentFormat.OpenXml -Version 2.11.3
根据微软官方的文档,先来通过C#代码,简单生成一个excel文件,并且保存到磁盘。 通过Nuget安装好SDK。
根据微软官方的介绍,一份最小(空白)工作簿必须包含以下内容,要:
1、有一个工作表(WorkSheet)
2、工作表的Id
3、指向工作表定义位置的关系 Id
可能听起来有点难理解,通过这个来看下面的代码示例(可以运行的)
1 using System; 2 using System.IO; 3 using DocumentFormat.OpenXml; 4 using DocumentFormat.OpenXml.Packaging; 5 using DocumentFormat.OpenXml.Spreadsheet; 6 7 namespace PracticePart1 8 { 9 public class Program 10 { 11 public static void Main(string[] args) 12 { 13 //当前运行时路径 14 var directoryInfo = new DirectoryInfo(Directory.GetCurrentDirectory()); 15 var fileName = $@"PracticePart1-{DateTime.Now:yyyyMMddHHmmss}.xlsx"; 16 17 //文件路径,保存在运行时路径下 18 var filepath = Path.Combine(directoryInfo.ToString(), fileName); 19 Console.WriteLine($"FilePath: {filepath}"); 20 21 //创建SpreadsheetDocument对象,xlsx类型,通过路径 22 var spreadsheetDocument = SpreadsheetDocument.Create(filepath, SpreadsheetDocumentType.Workbook); 23 24 //通过Stream对象 25 //MemoryStream ms = new MemoryStream(); 26 //SpreadsheetDocument.Create(ms, SpreadsheetDocumentType.Workbook); 27 28 //调用AddWorkbookPart, 创建WorkbookPart对象, 创建Workbook对象(相当于XML根元素)关联到WorkbookPart 29 var workbookPart = spreadsheetDocument.AddWorkbookPart(); 30 workbookPart.Workbook = new Workbook(); 31 32 //通过上面的WorkbookPart,创建WorksheetPart对象,创建Worksheet对象(相当于XML根元素)关联到 WorksheetPart 33 var worksheetPart = workbookPart.AddNewPart<WorksheetPart>(); 34 worksheetPart.Worksheet = new Worksheet(new SheetData()); 35 36 // 创建Sheets 到 Workbook 37 var sheets = spreadsheetDocument.WorkbookPart.Workbook.AppendChild<Sheets>(new Sheets()); 38 39 // 创建添加Sheet对象, Id关联 Worksheet, 从而命名工作表的名称 40 var sheet = new Sheet() 41 { 42 Id = spreadsheetDocument.WorkbookPart.GetIdOfPart(worksheetPart), 43 SheetId = 1, 44 Name = "myFirstSheet" 45 }; 46 47 //追加到 Sheets 48 sheets.Append(sheet); 49 50 //保存到磁盘 51 workbookPart.Workbook.Save(); 52 53 // Close the document. 54 spreadsheetDocument.Close(); 55 } 56 } 57 }
以上是可以直接运行,然后生成Excel文件。上述涉及到的几个类型,依据我个人的理解,下面简单说明下。
SpreadsheetDocument 表格文档类, 从字面意思,它就表示一个Excel相关的文档包。 通过它的Create方法, 通过枚举来指定文档类型(*.xlsx, 可以指定其它如*.xltx, *.xlsm等),同时指定文件路径(重载方法中,是可以支持传入一个Stream),创建一个document对象。然后创建表示 工作簿 的WorkbookPart, 创建表示 工作表的 WorksheetPart, 这个时候符合上诉的 第一个要求【有一个工作表(WorkSheet)】。
接着通过工作簿对象Workbook创建一个Sheets,表示工作簿中的所有表。 这里要先明白Sheet 和 Worksheet 的这2个的不同:
(1)Worksheet : 表示的是工作簿的一份工作表的内容定义,就是我们打开Excel文件,下方显示sheet1, sheet2,sheet3....的每一份工作表。
(2)Sheet : 代表的是工作簿的一个表,它可以是工作表(Worksheet), 也可以图表(ChartSheet),也可以是其它类型的表。它本身不涉及具体表怎么定义,但是会通过Id关联具体表的定义; 所以 Sheets 是表示工作簿中关联的所有表的集合(图表,工作表,宏表等)。 比如一个Sheets,它其中包含2个工作表,1个图表,而具体的定义放在其它的地方,一般一个表的定义有一个xml。
Sheet 对象, 有一个 Id 和 SheetId, 这2个字段。 按照上诉的 第二个要求 【工作表的Id】,就是指 SheetId, 自己赋值。 第三个要求【指向工作表定义位置的关系 Id 】, 就是指这个Id字段, 这个Id 指向工作表定义位置(就是指Sheet 关联到具体哪个 WorksheetPart ), 通过 WorkbookPart.GetIdOfPart 的方法来获取这个Id 。
以上就是DocumentFormat.OpenXml 创建一个最小化空白文档的方式。