.NET操作Excel高效低内存的开源框架 - MiniExcel

.Net平台上对Excel进行操作主要有两种方式。第一种，把Excel文件看成一个数据库，通过OleDb的方式进行读取与操作；第二种，调用Excel的COM组件。两种方式各有特点。

今天给大家介绍第三种方式：插件方式，目前主流框架大多需要将数据全载入到内存方便操作，但这会导致内存消耗问题，MiniExcel 尝试以 Stream 角度写底层算法逻辑，能让原本1000多MB占用降低到几MB，避免内存不够情况。

MiniExcel简单、高效避免OOM的.NET处理Excel查、写、填充数据工具。

特点

• 低内存耗用，避免OOM、频繁 Full GC 情况

• 支持即时操作每行数据

• 兼具搭配 LINQ 延迟查询特性，能办到低消耗、快速分页等复杂查询

• 轻量，不需要安装 Microsoft Office、COM+，DLL小于150KB

• 简便操作的 API 风格

性能比较、测试

导入、查询 Excel 比较

逻辑 : 以 Test1,000,000x10.xlsx 做基准与主流框架做性能测试，总共 1,000,000 行 * 10 列笔 "HelloWorld"，文件大小 23 MB。

导出、创建 Excel 比较

逻辑 : 创建1千万笔 "HelloWorld"

使用示例

1、读/导入 Excel

1.1 Query 查询 Excel 返回强型别 IEnumerable 数据

public class UserAccount
{
    public Guid ID { get; set; }
    public string Name { get; set; }
    public DateTime BoD { get; set; }
    public int Age { get; set; }
    public bool VIP { get; set; }
    public decimal Points { get; set; }
}

var rows = MiniExcel.Query<UserAccount>(path);

// or

using (var stream = File.OpenRead(path))
    var rows = stream.Query<UserAccount>();

1.2 Query 查询支援延迟加载(Deferred Execution)，能配合LINQ First/Take/Skip办到低消耗、高效率复杂查询

var row = MiniExcel.Query(path).First();
Assert.Equal("HelloWorld", row.A);

// or

using (var stream = File.OpenRead(path))
{
    var row = stream.Query().First();
    Assert.Equal("HelloWorld", row.A);
}

与其他框架效率比较 :

1.3 读取大文件硬盘缓存 (Disk-Base Cache - SharedString)

概念 : MiniExcel 当判断文件 SharedString 大小超过 5MB，预设会使用本地缓存，如 10x100000.xlsx(一百万笔数据)，读取不开启本地缓存需要最高内存使用约195MB，开启后降为65MB。但要特别注意，此优化是以时间换取内存减少，所以读取效率会变慢，此例子读取时间从 7.4 秒提高到 27.2 秒，假如不需要能用以下代码关闭硬盘缓存

var config = new OpenXmlConfiguration { EnableSharedStringCache = false };
MiniExcel.Query(path,configuration: config)

也能使用 SharedStringCacheSize 调整 sharedString 文件大小超过指定大小才做硬盘缓存

var config = new OpenXmlConfiguration { SharedStringCacheSize=500*1024*1024 };
MiniExcel.Query(path, configuration: config);

2、写/导出 Excel

1. 必须是非abstract 类别有公开无参数构造函数

2. MiniExcel SaveAs 支援 IEnumerable参数延迟查询，除非必要请不要使用 ToList 等方法读取全部数据到内存

2.1 支持集合<匿名类别>或是<强型别>

var path = Path.Combine(Path.GetTempPath(), $"{Guid.NewGuid()}.xlsx");
MiniExcel.SaveAs(path, new[] {
    new { Column1 = "MiniExcel", Column2 = 1 },
    new { Column1 = "Github", Column2 = 2}
});

2.2 IDataReader

• 推荐使用，可以避免载入全部数据到内存

  

  推荐 DataReader 多表格导出方式(建议使用 Dapper ExecuteReader )

using (var cnn = Connection)
{
    cnn.Open();
    var sheets = new Dictionary<string,object>();
    sheets.Add("sheet1", cnn.ExecuteReader("select 1 id"));
    sheets.Add("sheet2", cnn.ExecuteReader("select 2 id"));
    MiniExcel.SaveAs("Demo.xlsx", sheets);
}

3、模板填充 Excel

• 宣告方式类似 Vue 模板 {{变量名称}}, 或是集合渲染 {{集合名称.栏位名称}}

• 集合渲染支持 IEnumerable/DataTable/DapperRow

3.1 基本填充

// 1. By POCO
var value = new
{
    Name = "Jack",
    CreateDate = new DateTime(2021, 01, 01),
    VIP = true,
    Points = 123
};
MiniExcel.SaveAsByTemplate(path, templatePath, value);


// 2. By Dictionary
var value = new Dictionary<string, object>()
{
    ["Name"] = "Jack",
    ["CreateDate"] = new DateTime(2021, 01, 01),
    ["VIP"] = true,
    ["Points"] = 123
};
MiniExcel.SaveAsByTemplate(path, templatePath, value);

3.2 复杂数据填充

// 1. By POCO
var value = new
{
    title = "FooCompany",
    managers = new[] {
        new {name="Jack",department="HR"},
        new {name="Loan",department="IT"}
    },
    employees = new[] {
        new {name="Wade",department="HR"},
        new {name="Felix",department="HR"},
        new {name="Eric",department="IT"},
        new {name="Keaton",department="IT"}
    }
};
MiniExcel.SaveAsByTemplate(path, templatePath, value);

// 2. By Dictionary
var value = new Dictionary<string, object>()
{
    ["title"] = "FooCompany",
    ["managers"] = new[] {
        new {name="Jack",department="HR"},
        new {name="Loan",department="IT"}
    },
    ["employees"] = new[] {
        new {name="Wade",department="HR"},
        new {name="Felix",department="HR"},
        new {name="Eric",department="IT"},
        new {name="Keaton",department="IT"}
    }
};
MiniExcel.SaveAsByTemplate(path, templatePath, value);

4、Excel 列属性 (Excel Column Attribute)

4.1 指定列名称、指定第几列、是否忽略该列

public class ExcelAttributeDemo
{
    [ExcelColumnName("Column1")]
    public string Test1 { get; set; }
    [ExcelColumnName("Column2")]
    public string Test2 { get; set; }
    [ExcelIgnore]
    public string Test3 { get; set; }
    [ExcelColumnIndex("I")] // 系统会自动转换"I"为第8列
    public string Test4 { get; set; } 
    public string Test5 { get; } //系统会忽略此列
    public string Test6 { get; private set; } //set非公开,系统会忽略
    [ExcelColumnIndex(3)] // 从0开始索引
    public string Test7 { get; set; }
}

var rows = MiniExcel.Query<ExcelAttributeDemo>(path).ToList();
Assert.Equal("Column1", rows[0].Test1);
Assert.Equal("Column2", rows[0].Test2);
Assert.Null(rows[0].Test3);
Assert.Equal("Test7", rows[0].Test4);
Assert.Null(rows[0].Test5);
Assert.Null(rows[0].Test6);
Assert.Equal("Test4", rows[0].Test7); 

4.2 DynamicColumnAttribute 动态设定 Column

            var config = new OpenXmlConfiguration
            {
                DynamicColumns = new DynamicExcelColumn[] { 
                    new DynamicExcelColumn("id"){Ignore=true},
                    new DynamicExcelColumn("name"){Index=1,Width=10},
                    new DynamicExcelColumn("createdate"){Index=0,Format="yyyy-MM-dd",Width=15},
                    new DynamicExcelColumn("point"){Index=2,Name="Account Point"},
                }
            };
            var path = PathHelper.GetTempPath();
            var value = new[] { new { id = 1, name = "Jack", createdate = new DateTime(2022, 04, 12) ,point = 123.456} };
            MiniExcel.SaveAs(path, value, configuration: config);

Excel 类别自动判断

• MiniExcel 预设会根据文件扩展名判断是 xlsx 还是 csv，但会有失准时候，请自行指定。

• Stream 类别无法判断来源于哪种 excel 请自行指定

stream.SaveAs(excelType:ExcelType.CSV);
//or
stream.SaveAs(excelType:ExcelType.XLSX);
//or
stream.Query(excelType:ExcelType.CSV);
//or
stream.Query(excelType:ExcelType.XLSX);

开源项目地址： https://github.com/MiniExcel/MiniExcel

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