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

說(shuō)起Excel，那絕對(duì)是數(shù)據(jù)處理領(lǐng)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(shí)用戶，而作為網(wǎng)紅語(yǔ)言的Python，也僅僅只有700萬(wàn)的開(kāi)發(fā)人員。Excel是全世界最流行的編程語(yǔ)言。對(duì)，你沒(méi)看錯(cuò)，自從微軟引入了LAMBDA定義函數(shù)后，Excel已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)編程語(yǔ)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(duì)小規(guī)模數(shù)據(jù)場(chǎng)景來(lái)說(shuō)是剛需利器，但它面對(duì)大數(shù)據(jù)時(shí)就會(huì)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(wàn)行的表可能就會(huì)有些卡頓，當(dāng)然你可以使用VBA進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，也可以使用Python來(lái)操作Excel。這就是本文要講到的主題，Python的第三方庫(kù)-xlwings，它作為Python和Excel的交互工具，讓你可以輕松地通過(guò)VBA來(lái)調(diào)用Python腳本，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的數(shù)據(jù)分析。

一、為什么將Python與Excel VBA集成？

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

1.  如果你對(duì)VBA不算精通，你可以直接使用Python編寫分析函數(shù)用于Excel運(yùn)算，而無(wú)需使用VBA；

2.  Python相比VBA運(yùn)行速度更快，且代碼編寫更簡(jiǎn)潔靈活；

3.  Python中有眾多優(yōu)秀的第三方庫(kù)，隨用隨取，可以節(jié)省大量代碼時(shí)間；

對(duì)于Python愛(ài)好者來(lái)說(shuō)，pandas、numpy等數(shù)據(jù)科學(xué)庫(kù)用起來(lái)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。

二、為什么使用xlwings？

Python中有很多庫(kù)可以操作Excel，像xlsxwriter、openpyxl、pandas、xlwings等。但相比其他庫(kù)，xlwings性能綜合來(lái)看幾乎是最優(yōu)秀的，而且xlwings可以實(shí)現(xiàn)通過(guò)Excel宏調(diào)用Python代碼。

安裝xlwings非常簡(jiǎn)單，在命令行通過(guò)pip實(shí)現(xiàn)快速安裝：

pipinstallxlwings

安裝好xlwings后，接下來(lái)需要安裝xlwings的 Excel集成插件，安裝之前需要關(guān)閉所有 Excel 應(yīng)用，不然會(huì)報(bào)錯(cuò)。同樣在命令行輸入以下命令：

xlwingsaddininstall

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(shí)候打開(kāi)Excel，會(huì)發(fā)現(xiàn)工具欄出現(xiàn)一個(gè)xlwings的菜單框，代表xlwings插件安裝成功，它起到一個(gè)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(méi)有顯示“開(kāi)發(fā)工具”，那需要把“開(kāi)發(fā)工具”添加到功能區(qū)，因?yàn)槲覀円玫胶辍２襟E很簡(jiǎn)單：1、在"文件"選項(xiàng)卡上，轉(zhuǎn)到"自定義>選項(xiàng)"。2、在“自定義功能區(qū)”和“主選項(xiàng)卡”下，選中“開(kāi)發(fā)工具”復(fù)選框。

菜單欄顯示開(kāi)發(fā)工具，就可以開(kāi)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(shí)現(xiàn)自動(dòng)化及批量處理的工具。到這一步，前期的準(zhǔn)備工作就完成了，接下來(lái)就是實(shí)戰(zhàn)！

三、玩轉(zhuǎn)xlwings

要想在excel中調(diào)用python腳本，需要寫VBA程序來(lái)實(shí)現(xiàn)，但對(duì)于不懂VBA的小伙伴來(lái)說(shuō)就是個(gè)麻煩事。但xlwings解決了這個(gè)問(wèn)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(jié)果輸出到excel表中。xlwings會(huì)幫助你創(chuàng)建.xlsm和.py兩個(gè)文件，在.py文件里寫python代碼，在.xlsm文件里點(diǎn)擊執(zhí)行，就完成了excel與python的交互。怎么創(chuàng)建這兩個(gè)文件呢？非常簡(jiǎn)單，直接在命令行輸入以下代碼即可：

xlwingsquickstartProjectName

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(dǎo)航到指定目錄。創(chuàng)建好后，在指定文件夾里會(huì)出現(xiàn)兩個(gè)文件，就是之前說(shuō)的.xlsm和.py文件。

我們打開(kāi).xlsm文件，這是一個(gè)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。

SubSampleCall()
mymodule=Left(ThisWorkbook.Name,(InStrRev(ThisWorkbook.Name,".",-1,vbTextCompare)-1))
RunPython"import"&mymodule&";"&mymodule&".main()"
EndSub

里面這串代碼主要執(zhí)行兩個(gè)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(lái)看一個(gè)簡(jiǎn)單的例子，自動(dòng)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。

importxlwingsasxw
importpandasaspd


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


@xw.func
defhello(name):
returnf"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(gè)按鈕，并設(shè)置默認(rèn)的宏，變成一個(gè)觸發(fā)按鈕。設(shè)置好觸發(fā)按鈕后，我們直接點(diǎn)擊它，就會(huì)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(dòng)導(dǎo)入到excel中，只需要在.py文件里改動(dòng)代碼即可，代碼如下：

importxlwingsasxw
importpandasaspd

defmain():
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
defhello(name):
returnf"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(guò)程，你可以試試其他有趣的玩法，比如實(shí)現(xiàn)機(jī)器學(xué)習(xí)算法、文本清洗、數(shù)據(jù)匹配、自動(dòng)化報(bào)告等等。Excel+Python，簡(jiǎn)直法力無(wú)邊。