用Python操作字节流中的Excel工作簿

Python能够轻松地从字节流中加载文件，在不依赖于外部存储的情况下直接对其进行读取、修改等复杂操作，并最终将更改后的文档保存回字节串中。这种能力不仅极大地提高了数据处理的灵活性，还确保了数据的安全性和完整性，尤其是在网络传输或内存中处理敏感信息时。本文将介绍如何使用Python创建和保存Excel文件到字节流，以及读取和修改字节流中的Excel文件。

本文所使用的方法需要用到Spire.XLS for Python，PyPI：pip install spire.xls。

Python创建Excel文件并保存到字节流

我们可以通过创建一个Workbook实例从而创建一个Excel工作簿，然后向其中添加数据并设置好格式，最后使用Workbook.SaveToStream()方法将其保存到指定的bytes或bytearray中。以下是操作步骤示例：

1. 导入所需模块。
2. 创建Workbook对象从而新建一个Excel工作簿，新建的工作簿中会有三个默认工作表。
3. 使用Workbook.Worksheets.get_Item()方法获取一个工作表。
4. 定义数据列表，或从其他地方导入数据。
5. 通过Worksheet.Range.get_Item().Value或.NumberValue属性写入数据到工作表中。
6. 通过CellRange.Style中的属性设置单元格格式。
7. 使用Worksheet.AutoFitColumn()方法自动调整列宽。
8. 创建Stream对象。
9. 使用Workbook.SaveToStream()方法将Excel工作簿保存到Stream对象。
10. 将Stream对象转换为bytes或bytearray，或写入已有的bytearray中。
11. 释放资源。

代码示例

from spire.xls import Workbook, FileFormat, Stream, Color, HorizontalAlignType

# 创建一个工作簿实例
workbook = Workbook()

# 获取第一个工作表
sheet = workbook.Worksheets.get_Item(0)

# 创建或读取一个二维数据列表
data = [
    ["书名", "作者", "出版年份", "类型", "价格 (人民币)"],
    ["了不起的盖茨比", "F. Scott Fitzgerald", 1925, "小说", 10.99],
    ["杀死一只知更鸟", "Harper Lee", 1960, "小说", 8.99],
    ["1984", "George Orwell", 1949, "反乌托邦", 7.99],
    ["傲慢与偏见", "Jane Austen", 1813, "浪漫", 6.99],
    ["麦田里的守望者", "J.D. Salinger", 1951, "小说", 9.99],
    ["美丽新世界", "Aldous Huxley", 1932, "反乌托邦", 8.49],
    ["霍比特人", "J.R.R. Tolkien", 1937, "奇幻", 12.99],
    ["动物庄园", "George Orwell", 1945, "寓言", 5.99],
    ["指环王", "J.R.R. Tolkien", 1954, "奇幻", 14.99],
    ["白鲸", "Herman Melville", 1851, "冒险", 11.99]
]

# 将数据插入到工作表中
for i, row in enumerate(data):
    for j, value in enumerate(row):
        if isinstance(value, str):
            sheet.Range.get_Item(i + 1, j + 1).Value = value
        else:
            sheet.Range.get_Item(i + 1, j + 1).NumberValue = value

# 格式化标题行
headerRow = sheet.AllocatedRange.Rows.get_Item(0)
headerRow.Style.Color = Color.FromRgb(77, 189, 155)
headerRow.Style.Font.FontName = "宋体"
headerRow.Style.Font.Size = 14
headerRow.Style.Font.IsBold = True
headerRow.Style.HorizontalAlignment = HorizontalAlignType.Center

# 格式化数据行
for i in range(1, sheet.AllocatedRange.Rows.Count):
    row = sheet.AllocatedRange.Rows.get_Item(i)
    row.Style.Font.FontName = "宋体"
    row.Style.Font.Size = 12
    row.Style.HorizontalAlignment = HorizontalAlignType.Left
    row.Style.Color = Color.FromRgb(255, 253, 208)
    if i % 2 == 0:
        row.Style.Color = Color.FromRgb(255, 248, 183)

# 自动调整列宽
for i in range(sheet.AllocatedRange.Columns.Count):
    sheet.AutoFitColumn(i + 1)

# 创建一个流对象
stream = Stream()

# 将工作簿保存到流中
workbook.SaveToStream(stream, FileFormat.Version2016)

# 将流转换为字节
bytes_data = stream.ToArray()

# 将字节写入文件或按需要使用
with open("output/CreateExcelByStream.xlsx", "wb") as file:
    file.write(bytes_data)

运行结果

Python直接读取字节流中的Excel文件

我们可以使用Workbook.LoadFromStream(Stream(bytes))方法直接从字节流中加载PDF文档，然后遍历工作表中已使用的单元格的行和列，通过Worksheet.AllocatedRange.get_Item().Value属性直接读取单元格数据。以下是操作步骤示例：

1. 导入所需模块。
2. 创建Workbook对象。
3. 使用Workbook.LoadFromStream(Stream(bytes))方法从字节流中加载Excel文件。
4. 使用Workbook.Worksheets.get_Item()方法获取指定工作表。
5. 遍历工作表中已使用的行和列，使用Worksheet.AllocatedRange.get_Item().Value属性获取单元格数据。
6. 输出单元格数据或用于其他操作。
7. 释放资源。

代码示例

from spire.xls import Workbook, Stream

# 创建一个字节对象或使用现有的字节对象
with open("output/CreateExcelByStream.xlsx", "rb") as file:
    bytes_data = file.read()

# 创建一个工作簿实例
workbook = Workbook()

# 从字节流加载Excel文件
workbook.LoadFromStream(Stream(bytes_data))

# 获取第一个工作表
sheet = workbook.Worksheets.get_Item(0)

# 从工作表读取数据
# 创建一个列表来存储数据
data = []
for i in range(sheet.AllocatedRange.Rows.Count):
    # 获取一行数据
    row = sheet.AllocatedRange.Rows.get_Item(i)
    # 创建一个列表来存储该行的数据
    row_data = []
    for j in range(row.Cells.Count):
        # 获取单元格的值
        cellValue = sheet.AllocatedRange.get_Item(i + 1, j + 1).Value
        row_data.append(cellValue)
    data.append(row_data)

# 打印数据或按需使用
for row in data:
    print(row)

# 释放资源
workbook.Dispose()

运行结果

Python编辑字节流中的Excel文件

同样，我们也可以使用Workbook.LoadFromStream(Stream(bytes))方法直接从bytes或bytearray中加载PDF文档，并对其进行修改编辑，然后使用Workbook.SaveToStream()方法将其保存回字节流中，从而实现编辑字节流中的Excel文件。以下是操作步骤示例：

1. 导入所需模块。
2. 创建Workbook对象。
3. 使用字节流创建Stream对象。
4. 使用Workbook.LoadFromStream()方法从Stream对象加载Excel文件。
5. 使用Workbook.Worksheets.get_Item()方法获取指定工作表。
6. 根据需要修改格式。
7. 使用Workbook.SaveToStream()方法将Excel工作簿保存回Stream对象。
8. 将Stream对象转换为bytes或bytearray。
9. 将字节流写入文件或用于其他用途。
10. 释放资源。

代码示例

from spire.xls import Workbook, Stream, HorizontalAlignType, Color, FileFormat

# 创建一个字节对象或使用现有的字节对象
with open("output/CreateExcelByStream.xlsx", "rb") as file:
    bytes_data = file.read()

# 创建一个工作簿实例
workbook = Workbook()

# 从字节流加载Excel文件
stream = Stream(bytes_data)
workbook.LoadFromStream(stream)
stream.Close()

# 删除多余的工作表
#for i in range(1, workbook.Worksheets.Count):
#    workbook.Worksheets.Remove(workbook.Worksheets.get_Item(i))

# 获取第一个工作表
sheet = workbook.Worksheets.get_Item(0)

# 修改标题行的样式
headerRow = sheet.AllocatedRange.Rows.get_Item(0)
headerRow.Style.Font.Bold = False
headerRow.Style.Font.FontName = "Calibri"
headerRow.Style.Font.Size = 12
headerRow.Style.HorizontalAlignment = HorizontalAlignType.Left
headerRow.Style.Color = Color.FromRgb(92, 64, 131)

# 修改数据行的样式
for i in range(1, sheet.AllocatedRange.Rows.Count):
    row = sheet.AllocatedRange.Rows.get_Item(i)
    row.Style.Font.FontName = "Calibri"
    row.Style.Font.Size = 11
    row.Style.Color = Color.FromRgb(255, 237, 206)
    if i % 2 == 0:
        row.Style.Color = Color.FromRgb(255, 228, 181)

# 自动调整列宽
for i in range(sheet.AllocatedRange.Columns.Count):
    sheet.AutoFitColumn(i + 1)

# 保存修改后的Excel文件
streamTemp = Stream()
workbook.SaveToStream(streamTemp, FileFormat.Version2016)

# 将流转换回字节
bytes_data = streamTemp.ToArray()

# 将字节写入文件或按需使用
with open("output/ModifiedExcel.xlsx", "wb") as file:
    file.write(bytes_data)

运行结果

本文演示了如何用Python创建Excel工作簿保存到字节流，以及读取和修改字节流中的Excel工作簿。

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