1. 如何在Excel中調(diào)用Python腳本,實現(xiàn)數(shù)據(jù)自動化處理

        共 4226字,需瀏覽 9分鐘

         ·

        2022-06-12 21:14

        導讀:這次我們會介紹如何使用xlwings將Python和Excel兩大數(shù)據(jù)工具進行集成,更便捷地處理日常工作。


        作者:朱衛(wèi)軍
        來源:Python大數(shù)據(jù)分析(ID:pydatas)


        說起Excel,那絕對是數(shù)據(jù)處理領域王者般的存在,盡管已經(jīng)誕生三十多年了,現(xiàn)在全球仍有7.5億忠實用戶,而作為網(wǎng)紅語言的Python,也僅僅只有700萬的開發(fā)人員。

        Excel是全世界最流行的編程語言。對,你沒看錯,自從微軟引入了LAMBDA定義函數(shù)后,Excel已經(jīng)可以實現(xiàn)編程語言的算法,因此它是具備圖靈完備性的,和JavaScript、Java、Python一樣。

        雖然Excel對小規(guī)模數(shù)據(jù)場景來說是剛需利器,但它面對大數(shù)據(jù)時就會有些力不從心。

        我們知道一張Excel表最多能顯示1048576行和16384列,處理一張幾十萬行的表可能就會有些卡頓,當然你可以使用VBA進行數(shù)據(jù)處理,也可以使用Python來操作Excel。

        這就是本文要講到的主題,Python的第三方庫——xlwings,它作為Python和Excel的交互工具,讓你可以輕松地通過VBA來調(diào)用Python腳本,實現(xiàn)復雜的數(shù)據(jù)分析。

        比如說自動導入數(shù)據(jù):


        或者隨機匹配文本:



        01 為什么將Python與Excel VBA集成?

        VBA作為Excel內(nèi)置的宏語言,幾乎可以做任何事情,包括自動化、數(shù)據(jù)處理、分析建模等等,那為什么要用Python來集成Excel VBA呢?主要有以下三點理由:

        1. 如果你對VBA不算精通,你可以直接使用Python編寫分析函數(shù)用于Excel運算,而無需使用VBA;
        2. Python相比VBA運行速度更快,且代碼編寫更簡潔靈活;
        3. Python中有眾多優(yōu)秀的第三方庫,隨用隨取,可以節(jié)省大量代碼時間;

        對于Python愛好者來說,pandas、Numpy等數(shù)據(jù)科學庫用起來可能已經(jīng)非常熟悉,如果能將它們用于Excel數(shù)據(jù)分析中,那將是如虎添翼。


        02 為什么使用xlwings?

        Python中有很多庫可以操作Excel,像xlsxwriter、openpyxl、pandas、xlwings等。

        但相比其他庫,xlwings性能綜合來看幾乎是最優(yōu)秀的,而且xlwings可以實現(xiàn)通過Excel宏調(diào)用Python代碼。

        ▲圖片來自早起Python


        xlwings的入門使用這里不多做講解。安裝xlwings非常簡單,在命令行通過pip實現(xiàn)快速安裝:

        pip install python

        安裝好xlwings后,接下來需要安裝xlwings的 Excel集成插件,安裝之前需要關閉所有 Excel 應用,不然會報錯。

        同樣在命令行輸入以下命令:

        xlwings addin install

        出現(xiàn)下面提示代表集成插件安裝成功。


        xlwings和插件都安裝好后,這時候打開Excel,會發(fā)現(xiàn)工具欄出現(xiàn)一個xlwings的菜單框,代表xlwings插件安裝成功,它起到一個橋梁的作用,為VBA調(diào)用Python腳本牽線搭橋。


        另外,如果你的菜單欄還沒有顯示“開發(fā)工具”,那需要把“開發(fā)工具”添加到功能區(qū),因為我們要用到宏。

        步驟很簡單:

        1. 在"文件"選項卡上,轉到"自定義>選項"。
        2. 在“自定義功能區(qū)”和“主選項卡”下,選中“開發(fā)工具”復選框。


        菜單欄顯示開發(fā)工具,就可以開始使用宏。

        如果你還不知道什么是宏,可以暫且把它理解成實現(xiàn)自動化及批量處理的工具。

        到這一步,前期的準備工作就完成了,接下來就是實戰(zhàn)!


        03 玩轉xlwings

        要想在Excel中調(diào)用Python腳本,需要寫VBA程序來實現(xiàn),但對于不懂VBA的小伙伴來說就是個麻煩事。

        但xlwings解決了這個問題,不需要你寫VBA代碼就能直接在Excel中調(diào)用python腳本,并將結果輸出到Excel表中。

        xlwings會幫助你創(chuàng)建.xlsm和.py兩個文件,在.py文件里寫Python代碼,在.xlsm文件里點擊執(zhí)行,就完成了Excel與Python的交互。

        怎么創(chuàng)建這兩個文件呢?非常簡單,直接在命令行輸入以下代碼即可:

        xlwings quickstart ProjectName

        這里的ProjectName可以自定義,是創(chuàng)建后文件的名字。


        如果你想把文件創(chuàng)建到指定文件夾里,需要提前將命令行導航到指定目錄。

        創(chuàng)建好后,在指定文件夾里會出現(xiàn)兩個文件,就是之前說的.xlsm和.py文件。


        我們打開.xlsm文件,這是一個Excel宏文件,xlwings已經(jīng)提前幫你寫好了調(diào)用Python的VBA代碼。

        按快捷鍵Alt + F11,就能調(diào)出VBA編輯器。


        Sub SampleCall()
            mymodule = Left(ThisWorkbook.Name, (InStrRev(ThisWorkbook.Name, "."-1, vbTextCompare) - 1))
            RunPython "import " & mymodule & ";" & mymodule & ".main()"End Sub

        里面這串代碼主要執(zhí)行兩個步驟:

        1. 在.xlsm文件相同位置查找相同名稱的.py文件 
        2. 調(diào)用.py腳本里的main()函數(shù)

        我們先來看一個簡單的例子,自動在excel表里輸入['a','b','c','d','e']

        第一步:我們把.py文件里的代碼改成以下形式。

        import xlwings as xw
        import pandas as pd


        def main():
            wb = xw.Book.caller()
            values = ['a','b','c','d','e']
            wb.sheets[0].range('A1').value = values


        @xw.func
        def hello(name):
            return f"Hello {name}!"


        if __name__ == "__main__":
            xw.Book("PythonExcelTest.xlsm").set_mock_caller()
            main()

        然后在.xlsm文件sheet1中創(chuàng)建一個按鈕,并設置默認的宏,變成一個觸發(fā)按鈕。


        設置好觸發(fā)按鈕后,我們直接點擊它,就會發(fā)現(xiàn)第一行出現(xiàn)了['a','b','c','d','e']。


        同樣的,我們可以把鳶尾花數(shù)據(jù)集自動導入到Excel中,只需要在.py文件里改動代碼即可,代碼如下:

        import xlwings as xw
        import pandas as pd

        def main():
            wb = xw.Book.caller()
            df = pd.read_csv(r"E:\\test\\PythonExcelTest\\iris.csv")
            df['total_length'] =  df['sepal_length'] + df['petal_length']
            wb.sheets[0].range('A1').value = df


        @xw.func
        def hello(name):
            return f"Hello {name}!"


        if __name__ == "__main__":
            xw.Book("PythonExcelTest.xlsm").set_mock_caller()
            main()


        好了,這就是在Excel中調(diào)用Python腳本的全過程,你可以試試其他有趣的玩法,比如實現(xiàn)機器學習算法、文本清洗、數(shù)據(jù)匹配、自動化報告等等。

        Excel+Python,簡直法力無邊。


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        延伸閱讀《利用Python進行數(shù)據(jù)分析》


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