1.Excel介绍
Excel是当今最流行的电子表格处理软件,支持丰富的计算函数及图表,在系统运营方面广泛用于运营数据报表,比如业务质量、资源利用、安全扫描等报表,同时也是应用系统常见的文件导出格式,以便数据使用人员做进一步加工处理。本节主要讲述利用Python操作Excel的模块XlsxWriter(https://xlsxwriter.readthedocs.org
),可以操作多个工作表的文字、数字、公式、图表等。
XlsxWriter模块具有以下功能:
- 100%兼容的Excel XLSX文件,支持Excel 2003、Excel 2007等版本;
- 支持所有Excel单元格数据格式;
- 单元格合并、批注、自动筛选、丰富多格式字符串等;
- 支持工作表PNG、JPEG图像,自定义图表;
- 内存优化模式支持写入大文件。
2.XlsxWriter模块的安装方法
[root@prometheus01 ~]# pip3 install xlsxwriter
Collecting xlsxwriter
Downloading XlsxWriter-3.0.3-py3-none-any.whl (149 kB)
|████████████████████████████████| 149 kB 1.1 MB/s
Installing collected packages: xlsxwriter
Successfully installed xlsxwriter-3.0.3
WARNING: Running pip as the 'root' user can result in broken permissions and conflicting behaviour with the system package manager. It is recommended to use a virtual environment instead: https://pip.pypa.io/warnings/venv
3.一个简单示例
下面通过一个简单的功能演示示例,实现插入文字(中英字符),数字(求和计算),图片,单元格格式等,代码如下:
#!/usr/bin/python3
import xlsxwriter
# 创建一个excel文件
workbook=xlsxwriter.Workbook('demo1.xlsx')
# 创建一个工作表对象
worksheet=workbook.add_worksheet()
# 设定第一列(A)宽度为20像素
worksheet.set_column('A:A',20)
# 定义一个加粗的格式对象
bold=workbook.add_format({'bold':True})
# A1单元格写入'Hello'
worksheet.write('A1','Hello')
# A2单元格写入'World'并引用加粗格式对象bold
worksheet.write('A2','World',bold)
# A2单元格写入中文并引用加粗格式对象bold
worksheet.write('B2',U'中文测试',bold)
# 用行列表示法写入数字32
worksheet.write(2,0,32)
# 用行列表示法的单元格下标以0作为起始值,'3.0'等价于'A3'
worksheet.write(3,0,35.5)
# 求A3:A4的和,并将结果写入'4,0',即'A5'
worksheet.write(4,0,'=SUM(A3:A4)')
# 在B5单元格插入图片
worksheet.insert_image('B5','/root/test.jpg')
# 关闭Excel文件
workbook.close()
4.模块常用方法
1.Workbook类
Workbook类定义:Workbook(filename[,options]),该类实现创建一个xlsxwriter的Workbook对象。Workbook类代表整个电子表格文件,并且存储在磁盘上。参数filename(string类型)为创建的Excel文件存储路径;参数options(Dict类型)为可选的Workbook参数,一般作为初始化工作表内容格式,例如值为{'strings_to_numbers':True}表示使用worksheet.write()方法时激活字符串转换数字。add_worksheet([sheetname])方法,作用是添加一个新的工作表,参数sheetname(String类型)为可选的工作表名称,默认为Sheet1。例如,下面的代码对应的效果图如图所示。
#!/usr/bin/python3
import xlsxwriter
workbook=xlsxwriter.Workbook('demo2.xlsx')
# sheet1
worksheet1=workbook.add_worksheet()
# Foglio2
worksheet2=workbook.add_worksheet('Foglio2')
# Data
worksheet3=workbook.add_worksheet('Data')
# sheet4
worksheet4=workbook.add_worksheet()
workbook.close()
add_format([properties])方法,作用是在工作表中创建一个新的格式对象来格式化单元格。参数properties(dict类型)为指定一个格式属性的字典,例如设置一个加粗的格式对象, workbook.add_format({'bold':True})。通过Format methods(格式化方法)也可以实现格式的设置,等价的设置加粗格式代码如下:
bold = workbook.add_format()
bold.set_bold()
add_chart(options)方法,作用是在工作表中创建一个图表对象,内部是通过insert_chart()方法来实现,参数options(dict类型)为图表指定一个字典属性,例如设置一个线条类型的图表对象,代码为chart=workbook.add_chart({'type':'line'})
。
close()方法,作用是关闭工作表文件,如workbook.close()
。
2.worksheet类
Worksheet类代表了一个Excel工作表,是XlsxWriter模块操作Excel内容最核心的一个类,例如将数据写入单元格或工作表格式布局等。
Worksheet对象不能直接实例化,取而代之的是通过Workbook对象调用add_worksheet()方法来创建。Worksheet类提供了非常丰富的操作Excel内容的方法,其中几个常用的方法如下:
-
write(row,col,args)方法,作用是写普通数据到工作表的单元格,参数row为行坐标,col为列坐标,坐标索引起始值为0;args无名字参数为数据内容,可以为数字、公式、字符串或格式对象。为了简化不同数据类型的写入过程,write方法已经作为其他更加具体数据类型方法的别名,包括:
-
write_string()写入字符串类型数据,如:
worksheet.write_string(0, 0,'Your text here');
- write_number()写入数字类型数据,如:
worksheet.write_number('A2',2.3451);
- write_blank()写入空类型数据,如:
worksheet.write('A2',None);
- write_formula()写入公式类型数据,如:
worksheet.write_formula(2,0,'=SUM(B1:B5)');
- write_datetime()写入日期类型数据,如:
worksheet.write_datetime(7,0,datetime.datetime.strptime('2013-01-23','%Y-%m-%d'),workbook.add_format({'num_format':'yyyy-mm-dd'}));
- write_boolean()写入逻辑类型数据,如:
worksheet.write_boolean(0,0,True);
- write_url()写入超链接类型数据,如:
worksheet.write_url('A1','ftp://www.python.org/')
下列通过具体的示例来观察别名write方法与数据类型方法的对应关系,代码如下:
#!/usr/bin/python3
import xlsxwriter
# 创建一个Excel文件
workbook = xlsxwriter.Workbook('demo3.xlsx')
# 创建一个工作表对象
worksheet = workbook.add_worksheet()
# 设置第一列(A)宽度为20像素
worksheet.set_column('A:A',20)
# write_string()
worksheet.write(0,0,'Hello')
# write_string()
worksheet.write(1,0,'World')
# write_number()
worksheet.write(2,0,2)
# write_number()
worksheet.write(3,0,3.00001)
# write_formula()
worksheet.write(4,0,'=SIN(PI()/4)')
# write_blank()
worksheet.write(5,0,'')
# write_blank()
worksheet.write(6,0,None)
# 关闭Excel文件
workbook.close()
set_row(row,height,cell_format,options)方法,作用是设置行单元格的属性。参数row(int类型)指定行位置,起始下标为0;参数height(float类型)设置行高,单位像素;参数cell_format(format)类型指定格式对象;参数options(dict类型)设置行hidden(隐藏)、level(组合分级)、collapsed(折叠)。操作示例如下:
#!/usr/bin/python3
import xlsxwriter
workbook = xlsxwriter.Workbook('demo4.xlsx')
worksheet=workbook.add_worksheet()
# 在A1单元格写入'Hello'字符串
worksheet.write('A1','Hello')
# 定义一个加粗的格式对象
cell_format=workbook.add_format({'bold':True})
# 设置第1行单元格高度为40像素,且引用加粗格式对象
worksheet.set_row(0,40,cell_format)
# 隐藏第2行单元格
worksheet.set_row(1,None,None,{'hidden':True})
workbook.close()
set_column(first_col,last_col,width,cell_format,options)方法,作用为设置一列或多列单元格属性。参数first_col(int类型)指定开始列位置,起始下标为0;参数last_col(int类型)指定结束列位置,起始下标为0,可以设置成与first_col一样;参数width(float类型)设置列宽;参数cell_format(Format类型)指定格式对象;参数options(dict类型)设置行hidden(隐藏)、level(组合分级)、collapsed(折叠)。操作示例如下:
#!/usr/bin/python3
import xlsxwriter
workbook = xlsxwriter.Workbook('demo6.xlsx')
worksheet=workbook.add_worksheet()
# 在A1单元格写入'Hello'字符串
worksheet.write('A1','Hello')
# 在B1单元格写入'World'字符串
worksheet.write('B1','World')
# 定义一个加粗的格式对象
cell_format=workbook.add_format({'bold':True})
# 设置0到1即(A到B)列单元格宽度为10像素,且引用加粗格式对象
worksheet.set_column(0,1,10,cell_format)
# 设置C到D列单元格宽度为20像素
worksheet.set_column('C:D',20)
# 隐藏E到G列单元格
worksheet.set_column('E:G',None,None,{'hidden':1})
workbook.close()
insert_image(row,col,image[,options])方法,作用是插入图片到指定单元格,支持PNG、JPEG、BMP等图片格式。参数row为行坐标,col为列坐标,坐标索引起始值为0;参数image(string类型)为图片路径;参数options(dict类型)为可选参数,作用是指定图片的位置、比例、链接URL等信息。操作示例如下:
#!/usr/bin/python3
import xlsxwriter
workbook = xlsxwriter.Workbook('demo6.xlsx')
worksheet=workbook.add_worksheet()
# 在B5单元格插入test.jpg图片,图片超级链接为http://python.org
worksheet.insert_image('B5','/root/test.jpg',{'url':'http://python.org'})
workbook.close()
5.Chart类
Chart类实现在xlsxwriter模块中图表组件的基类,支持的图表类型包括面积、条形图、柱形图、折线图、饼图、散点图、股票和雷达等,一个图表对象是通过Workbook(工作簿)的add_chart方法创建,通过{type,'图表类型'}字典参数指定图表的类型,语句如下:
# 创建一个column(柱形)图表
chart = workbook.add_chart({type,'column'})
- area:创建一个面积样式的图表;
- bar:创建一个条形样式的图表;
- column:创建一个柱形样式的图表;
- line:创建一个线条样式的图表;
- pie:创建一个饼图样式的图表;
- scatter:创建一个散点样式的图表;
- stock:创建一个股票样式的图表;
- radar:创建一个雷达样式的图表。
然后再通过worksheet(工作表)的insert_chart()方法插入到指定位置,语句如下:
# 在A7单元格插入图表
worksheet.insert_chart('A7',chart)
下面介绍chart类的几个常用方法。
- chart.add_series(options)方法,作用为添加一个数据系列到图表,参数options(dict类型)设置图表系列选项的字典,操作示例如下:
chart.add_series({
'categories':'=Sheet1!$A$1:$A$5',
'values':'=Sheet1!$B$1:$B$5',
'line':{'color':'red'}
})
- add_series方法最常用的三个选项为categories、values、line,其中categories作为是设置图表类别标签范围;values为设置图表数据范围;line为设置图表线条属性,包括颜色、宽度等。
其他常用方法及示例: - set_x_axis(options)方法,设置图表X轴选项,示例代码如下。
chart.set_x_axis({
'name':'Earnings per Quarter', #设置X轴标题名称
'name_font':{'size':14,'bold':True}, #设置X轴标题字体属性
'num_font':{'italic':True } #设置X轴数字字体属性
})
- set_size(options)方法,设置图表大小,如
chart.set_size({'width':720,'height':576})
,其中width为宽度, height为高度。 - set_title(options)方法,设置图表标题,如
chart.set_title({'name':'Year End Results'})
。 - set_style(style_id)方法,设置图表样式,style_id为不同数字则代表不同样式,如
chart.set_style(37)
- set_table(options)方法,设置X轴为数据表格形式,如
chart.set_table()
整合:
#!/usr/bin/python3
import xlsxwriter
workbook = xlsxwriter.Workbook('demo7.xlsx')
worksheet=workbook.add_worksheet()
# 创建一个column柱形图表
chart = workbook.add_chart({'type':'column'})
# 在A7单元格插入图表
worksheet.insert_chart('A7',chart)
chart.add_series({
'categories':'=Sheet1!$A$1:$A$5',
'values':'=Sheet1!$B$1:$B$5',
'line':{'color':'red'}
})
chart.set_x_axis({
# 设置x轴标题名称
'name':'Earnings per Quarter',
# 设置x轴标题字体属性
'name_font':{'size':14,'bold':True},
# 设置x轴数字字体属性
'num_font':{'italic':True}
})
chart.set_size({'width':720,'height':576})
chart.set_title({'name':'Year End Results'})
chart.set_style(37)
workbook.close()
执行效果:
6.定制自动化业务流量报表周报
本次实践通过定制网站5个频道的流量报表周报,通过xlsxwriter模块将流量数据写入Excel文档,同时自动计算各频道周平均流量,再生成数据图表。具体是通过workbook.add_chart({'type':'column'})方法指定图表类型为柱形,使用write_row、write_column方法分别以行、列方式写入数据,使用add_format()方法定制表头、表体的显示风格,使用add_series()方法将数据添加到图表,同时使用chart.set_size、set_title、set_y_axis设置图表的大小及标题属性,最后通过insert_chart方法将图表插入工作表中。
#!/usr/bin/python3
import xlsxwriter
# 创建一个excel文件
workbook = xlsxwriter.Workbook('chart.xlsx')
# 创建一个工作表对象
worksheet=workbook.add_worksheet()
# 创建一个图表对象
chart = workbook.add_chart({'type':'column'})
# 定义数据表头列表
title=[u'业务名称',u'星期一',u'星期二',u'星期三',u'星期四',u'星期五',u'星期六',u'星期日',u'平均流量']
# 定义频道名称
buname=[u'业务官网',u'新闻中心',u'购物频道',u'体育频道',u'亲子频道']
# 定义5个频道一周7天流量数据列表
data=[
[150,152,158,149,155,145,148],
[89,88,95,93,98,100,99],
[201,200,198,175,170,198,195],
[75,77,78,78,74,70,79],
[88,85,87,90,93,88,84],
]
# 定义format格式对象
format=workbook.add_format()
# 定义format对象单元格边框加粗(1像素)的格式
format.set_border(1)
# 定义format_title格式对象
format_title=workbook.add_format()
# 定义format_title对象单元格边框加粗(1像素)的格式
format_title.set_border(1)
# 定义format_title对象单元格背景颜色为#cccccc
format_title.set_bg_color('#cccccc')
# 定义format_title对象单元格居中对齐的格式
format_title.set_align('center')
# 定义format_title对象单元格内容加粗的格式
format_title.set_bold()
# 定义format_ave格式对象
format_ave=workbook.add_format()
# 定义format_ave对象单元格边框加粗(1像素)的格式
format_ave.set_border(1)
# 定义format_ave对象单元格数字类别显示格式
format_ave.set_num_format('0.00')
# 下面分别以行或列写入方式将标题,业务名称,流量数据写入起初单元格,同时引用不同格式对象
# 第一行标题
worksheet.write_row('A1',title,format_title)
# 第一列从A2单元格开始对应频道
worksheet.write_column('A2',buname,format)
# 第二行从B2开始对应data[0]
worksheet.write_row('B2',data[0],format)
# 第三行从B3开始对应data[1]
worksheet.write_row('B3',data[1],format)
# 第四行从B4开始对应data[2]
worksheet.write_row('B4',data[2],format)
# 第五行从B5开始对应data[3]
worksheet.write_row('B5',data[3],format)
# 第六行从B6开始对应data[4]
worksheet.write_row('B6',data[4],format)
# 定义图标数据系列函数
def chart_series(cur_row):
# 计算(AVERAGE函数)频道周平均流量
worksheet.write_formula('I'+cur_row,\
'=AVERAGE(B'+cur_row+':H'+cur_row+')',format_ave)
chart.add_series({
# 将星期一至星期日作为图表数据 标签(x轴)
'categories':'=Sheet1!$B$1:$H$1',
# 频道一周 所有数据作为数据区域
'values':'=Sheet1!$B$'+cur_row+':$H$'+cur_row,
# 线条颜色定义为black(黑色)
'line':{'color':'black'},
# 引用业务名称为图例项
'name':'Sheet1!$A$'+cur_row,
})
# 数据域以第2-6行进行图标数据系列函数调用
for row in range(2,7):
chart_series(str(row))
# 设置x轴表格样式,本示例不启用
# chart.set_table()
# 设置图表样式,本示例不启用
# chart.set_style(30)
# 设置图表大小
chart.set_size({'width':577,'height':287})
# 设置图表(上方)大标题
chart.set_title({'name':u'业务流量周报图表'})
# 设置y轴(左侧)小标题
chart.set_y_axis({'name':'Mb/s'})
# 在A8单元格插入图表
worksheet.insert_chart('A8',chart)
# 关闭Excel文档
workbook.close()
执行结果:
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