本文主要內容：
1. Excel，你為什么如此強大
2. 軟件開發也需要團隊作戰
3. Excel的集成方案演化
4. macOS特有的集成方案：applescript
python處理word文件，5. Python與Excel集成，有哪些好處
6. 了解多個技術領域，可以間接提高自己的IQ
7. 提高開發效率的利器：生態滲透
8. 上代碼：Python到底如何與Excel交互
9. 用Python替代VBA
本文主要講Python與Excel的關系以及集成方案，Office家族的其他成員，如Word、PowerPoint與Excel擁有類似的功能，Python同樣可以與Word、PowerPoint等Office成員結合，這些內容我以后會寫文章講解。
excelpython，我相信看這篇文章的大多數人都是程序員。在廣大程序員的眼里，Excel以及Office家族的其他成員完全不能與Python、Java、Sprint Boot這些技術相比。Office被貼上的標簽就是：非專業人員的工具。是由那些體制內的人、會計、業務人員使用的工具，其實這是對Excel的最大誤解。
1. Excel，你為什么如此強大
Excel從一問世開始，定位就是橫跨辦公和開發兩界。在上個世界末推出的Excel5.0（那時還沒有office這個產品套件）就已經支持VBA了，那可是在Win32下（一種基于dos的shell，并不屬于真正的操作系統）。盡管有些原始（以現在的眼光看），但在當時卻顯得極為先進。因為Excel（以及同期的Word）是人類史上第一個內置領域特定語言（DSL）的民用系統（可以被各個領域的人使用的系統）。正是因為有了VBA，Excel才顯得非常強大。
可能有的程序員會問，即使Excel支持VBA，可以進行編程，也只不過是完成一些自動化操作而已。VBA的功能完全不能與Python、Java、C#、C++這些被廣大程序員熟知的編程語言相比，更別說成為編程領域的主流了。沒錯，如果單憑VBA本身的確無法與這些流行的編程語言相比，但要知道，VBA和Excel本身可以與其他開發工具融合，也就是說，可以讓VBA和Excel成為自己系統的一部分，這就顯得非常牛逼了。
python與JAVA，2. 軟件開發也需要團隊作戰
那么為什么要將Excel與其他系統結合呢？其實在我們創業時、在公司完成一個項目時，甚至在參加籃球比賽時，都會高頻率提到一個詞：團隊。 現在也流行著一句話：沒有完美的個人，只有完美的團隊。也就是說，沒有人可以什么都會，什么都擅長，就算是天才達芬奇也是如此。但團隊就不一樣了，即使某項工作團隊里沒人能做，也可以擴充團隊成員，吸引能做這項工作的人加入團隊。
其實在開發軟件的過程中也同樣是講究團隊作戰的。不管我們使用的開發工具有多強大，用戶社區由多龐大，都無法規避一個事實：任何技術都不可能適合完成所有的工作。 當然，還有另外一種說法就是盡管某種技術可以完成某項工作，但并不是最好的選擇。
現在回到Excel上來。首先要知道Excel擅長什么，對，沒錯，Excel擅長表格和圖表的制作。盡管有非常多的開發工具也可以制作表格和圖表，但很顯然，Excel是其中最好的（主要用門檻、易用性、功能和用戶基數的綜合指標來衡量）。所以，如果某一個系統要求將數據轉換為表格和圖表，那么這項任務交給Excel來完成是再合適不過了。
3. Excel的集成方案演化
在不同的時期，Excel的集成方案也不盡相同。在Excel的大眼夾時代（那時還是Office97和Office2000的時代），微軟與開源世界還水火不容，我也還處于學生時代。在那個時代，Excel只能與Windows下的開發工具融合，其中主要的開發工具包括微軟的VC、VB、以及Borland（現在已經消失）的Delphi、C++ Builder等。
python應用？
最初的集成方案有如下3種：
可視方式：通過OLE組件將Excel直接嵌入窗口中，其實就相當于擁有了一個高級版的表格編輯器
VBA方式：通過ActiveX技術創建Excel.Applicaiton對象（一般是CreateObject函數），然后就可以任意調用VBA的API了，我比較喜歡這種方式。通過這種方式，可以將系統中的數據按著一定的格式直接傳輸到Excel中，給用戶提交的是包含表格數據的Excel文檔。
反客為主方式：這種方式將Excel作為主體。也就是說，主要的操作界面是Excel，在Excel中調用或訪問其他系統。例如，很多年前我做過一個基于Excel的報表系統。該系統分別使用Delphi和Excel實現。Delphi做的管理系統，將數據發送給Excel。但需要用戶自己調整報表格式。我采用的方案是通過Excel的VBA實現表格的格式設置。其中有部分功能需要訪問SQL Server數據庫，以及完成與Delphi實現的系統類似的功能，這部分功能使用了Delphi封裝的Dll（COM組件），然后通過Excel反過來調用這些DLL。最終用戶使用的方式是用主系統完成大部分工作。如果想調整Excel的報表樣式，可以直接用Excel來完成（會在Excel上提供一些自定義的菜單和按鈕，現在通過加載項【Add-ins】實現）
python3、
不過隨著時間的推移，現在的微軟已經擁抱開源和其他系統。所以Excel也不僅限于Windows。在macOS上也可以完成在Windows上的大多數工作，甚至Visual Studio也推出了macOS版本。而且.net core也可以同時跨Windows、macOS和Linux三個平臺，SQL Server也開始支持Linux。以后我們會在更多的場景看到微軟的身影。
既然Excel已經支持了macOS平臺，就需要采用跨平臺的方式與Excel集成。當然，前面介紹的幾種方案現在仍然可用，但僅限于Windows平臺。不過我們無法預測用戶到底使用哪一個平臺，所以應該盡量使用跨平臺方案。
目前主要的跨平臺方案有如下3種：
直接修改xlsx文件
python和JAVA的區別，通過VBA間接調用其他編程語言
使用office.js
第1中方式有很多編程語言都支持，例如，Python、Java、Julia、Go、JavaScript。幾乎你能想到的編程語言，都有支持xlsx格式的庫。這里只討論Python。如果想了解更多關于集成Excel的技術，可以關注我的公眾號：極客起源。
在Python語言中，支持Excel文件格式的庫非常多，如非常著名的openpyxl、xlsxwriter等。通過這些庫，可以在不依賴Excel環境的情況下，生成xlsx格式的文件。不過這些庫基本是只是生成Excel文件，并不能更好地利用VBA以及更高級的功能。由于Excel文件格式非常復雜，完全支持比較困難，所以這些庫只是支持一部分Excel的功能，但這些功能對于絕大多數需求已經足夠了。
第2種其實是一種取巧的方式，通過VBA做橋，調用其他編程語言，相當于用其他編程語言代替了VBA。這其中典型的就是xlwings。盡管這種方式從表面上看可以直接在Excel中像使用VBA一樣使用這些編程語言，但從本質上看仍然是直接寫xlsx文件。功能其實與第1種方式相同，因為這并不是官方支持的功能。
第3種是office.js，這是微軟官方提供的一個基于JavaScript的程序庫。基于Node.js，可以用JavaScript完全取代VBA實現Excel以及Office其他成員的加載項。office.js可以在Electron、Web應用以及大多數基于JavaScript的場景中使用。關于office.js的內容我以后會寫文章詳細描述，對office.js感興趣的同學也可以關注"極客起源”公眾號，會不定期更新這方面的內容。
office支持python、
4. macOS特有的集成方案：applescript
除了跨平臺解決方案外，在macOS上，還支持使用applescript與Office（Excel、World、PowerPoint等）交互，這些內容我以后再撰寫文章詳細講解。如果要了解excel applescript api，可以參考Excel Reference。從效果來看，applescript操作Office與在Windows下通過COM組件操作Office類似，可以完全控制Office，只是applescript的語法更接近自然語言。
下面的applescript代碼會創建一個新的Excel文檔，并將其保存為first.xlsx文件。
python和office哪個好考。運行后，會看到一個打開的Excel文檔，并且已經保存為firstx.xlsx文件。
5. Python與Excel集成，有哪些好處
Excel對于Python來說，可以將Excel看做是一個可編程的大組件。這個組件的主要功能就是可以制作任意復雜的報表和圖表。盡管Python有很多模塊可以制作報表和圖表。但這些模塊的功能和效果完全沒辦法與Excel相比。所以將Python與Excel結合的最大好處是可以快速完成制作報表的任務，而且效果杠杠滴。
將Python與Excel相結合，其實還會引出另外一個思考，就是成為專家還是通才的問題。我聽到有很多程序員說，要將某種語言搞通，如PHP、Python、Java等，然后就可以很輕松解決所有的問題。結果真是這樣嗎？
很久以前，我聽過一個關于微軟的故事（相信很多人也聽過），在微軟有一個幾十人的團隊，花了好幾個月還沒完成一個項目，聽說是遇到了某些難題。這時有一個老程序員（據說至少50歲以上）將自己關在辦公室里一個星期，搞定！ 我們先不管這個故事是真是假，那么從理論上來說，是否有這個可能呢？其實如果光看編程速度，再牛叉的程序員，也不可能比普通程序員快幾十倍，更何況數百倍了。但還有另外一種可能，就是這名老程序員使用了完全不同的方法，繞過了大多數影響效率的因素，例如，使用了不同的工具，采用了不同的轉換方式，甚至使用了不同的設計理念等等。這就不是能力問題了，而是認知的問題。我將其稱為"認知蟲洞”。
python對辦公有用嗎。
所謂"認知蟲洞”，是指通過某種方式很難完成某項工作，但通過另外完全不同，甚至是顛覆三觀的方式，可以用極短的時間達到目的，而且效果極好。就像找到了可以穿越浩瀚星空的蟲洞。這也有點像數學中的"等價替換”。
可能這個微軟的例子離我們太遠，下面舉一個我自己的關于Excel例子，很多年前，我還在國內某大型軟件公司作高級程序員。團隊需要制作大量的報表，使用的主要開發工具是Delphi、后端是SQL Server數據庫。Delphi本身有自己的報表系統，叫QuickReport。功能是很強大的，但問題是，做起來太費勁。例如，要畫表格線時，如果一不小心將某根線拖到了別的地方，而且被其他東西覆蓋，那你就找把，還必須要找到，否則打印出來的表格上就會莫名其妙多了根線。結果團隊好幾個人弄了好幾天還沒弄完（也包括我）。后來我實在不想這么弄了（因為買了幾張影碟，著急回家看電影，不想加班），于是想到了利用Excel或Word來完成這個報表系統。通過Delphi傳輸數據。
說干就干，花了不到2個小時，所有的報表全部搞定（只有我一個人哦），幾個人幾天都沒搞定的東西，我自己不到2個小時搞定，這當然不是我編程速度快了幾十倍，而是處在了不同的維度，使用了完全不同的技術來實現，用QuickReport需要一根線一根線的畫，而使用Excel，我不需要畫線，只需要用SQL語句查詢出數據，然后將這些數據發送給Excel即可。單單用了一個Excel，速度就提高了這么多，如果系統中很多部分都使用了類似的技術，那么編程效率提高數百倍，甚至上千倍，也不是沒有可能的。
6. 了解多個技術領域，可以間接提高自己的IQ
可能有的同學會問，既然可以將多種技術結合起來大幅度提高開發效率，那么為什么不通過團隊合作的方式來完成了，通常一個人無法學會那么多技術。其實這就是一個認知的問題，團隊合作只有在項目所采用的技術被確定后，例如，如何集成多種技術，才可以發揮作用。問題是，如果多種知識分散在不同人的大腦中，很可能沒有人意識到應該去這樣融合多種技術，就更談不上團隊合作了，就像你要探索宇宙，首先你要知道存在宇宙這種東西，否則怎么去探索呢？ 我將這種現象稱為"認知孤島”（相對于"認知蟲洞”而言），就是說并不是沒有能力去做，而是壓根就沒有意識到應該這樣做（由于知識的缺乏、同時導致想象力的受限）。
python office編程。
為什么達芬奇那么牛逼，除了聰明之外，達芬奇還橫跨多個完全不同的領域，正是因為對生物學和解刨學的了解，蒙娜麗莎的畫像才會那么自然，栩栩如生，因為達芬奇對骨骼、肌肉的構造非常了解，這是其他任何畫家都無法比肩的。如果你在某一個領域排名前20%，而在另外一個領域排名也是前20%，那么如果需要兩個領域的知識來解決問題時，你就會排名前4%（20% * 20%），如果是3個領域就是百里挑一。如果是6個領域，那就是萬里挑一，據說達芬奇涉足十多個領域。由于自己和自己溝通的成本為0，所以只有擁有足夠多的知識，并且有融合他們的能力，那么你就是下一個達芬奇！
我們可以舉個數學與Python的例子：
如果我們的程序需要計算某個表達式的定積分（例如y = 2 * x從0到1的定積分）。
python辦公應用、
假設我們使用的是Python語言，并且不太清楚有什么庫可以自動計算定積分，那么采用的方式就是利用數值計算的方式寫程序去完成，計算定積分的數值計算公式比較復雜，可能不是在短時間內能完成的。不過要是了解sympy這個庫，那就是幾行代碼的事：
importsympy
x= sympy.Symbol('x')
f= 2 *x#開始計算定積分
python和office哪個簡單。print(sympy.integrate(f,(x,0,1)))
是不是很簡單呢？ 只需要了解一個API的用法就搞定了。
假設現在我們還有一個需求，要計算某個函數在某一點的導數（導數在深度學習中經常使用），而手頭又沒有必要的庫（也有可能是不知道），那么只要了解導數的原理，就很容易通過幾行代碼搞定，這就屬于高等數學的范疇了。
導數原理，右側是導數的計算公式，
#計算導數的函數
python與c++的區別。defderivative(f,x):
h= 0.0001 #x軸的增量，需要是一個很小的值，但要在浮點數精度范圍內，通常不能超過小數點后6位
return (f(x + h) - f(x - h)) / (2 *h)#待計算的函數1（y = 2 * x）
deff1(x):return 2 *ximportmath#待計算的函數2（ y = sin(x) * cos(x) / (sin(x) + cos(x)) )
deff2(x):return math.sin(x) * math.cos(x) / (math.sin(x) +math.cos(x))print(derivative(f1,10)) #1.9999999999953388
print(derivative(f2,123)) #-0.331842825692652
python和delphi哪個好。PS：對這些代碼和高等數學不熟悉也沒關系，這里我只是舉個例子，后期我會寫一些關于數學和編程方面的文章，詳細解釋這些好玩的東西，可以關注我的公眾號：極客起源 ，會不斷更新各種技術和數學文章，以及視頻課程。
從這兩個案例可以看出，在某一個領域需要非常費勁才能搞出來的東西，在另一個領域其實就是hello world。如果了解足夠多的領域，那么完成很多工作，就會表現出天才的特征（這也是成為天才的途徑之一，另一個途徑是投胎）。
PS：Excel的功能不僅僅是制作報表，Excel還擁有強大的數據分析能力。所以如果將Python與Excel集成，就意味著Python將擁有了Excel的全部能力，相當于Python擁有了Excel的整個生態。我將其稱為"生態滲透”。也就是通過集成或其他方式，一種技術可以直接或間接使用另外一種技術的全部或大部分資源。
7. 提高開發效率的利器：生態滲透
在未來，支持生態滲透的開發方式會非常普遍，如果只是用了一些現成的庫或開源軟件，并不能大幅度提高開發效率，但如果可以利用某些強大系統的生態，就不一樣了。在未來，還會有很多支持"生態滲透”的開發工具。例如，我們團隊研發的UnityMarvel，就是一款超平臺開發系統。這里之所以稱為"超平臺”，而不是"跨平臺”，是因為UnityMarvel不僅僅可以跨操作系統平臺，還可以跨數據庫平臺，云平臺、API平臺、開源硬件、物聯網等，以及支持虛擬SQL、客戶端服務端一體化、柔性熱更新、Office加載項、瀏覽器插件等新特性。因此稱為"超平臺”開發系統。并且自己研發了Ori編程語言（語法融合了Python、Java、Go等語言的優秀特性，但功能得到了前所未有的增強）。通過這些特性，可以用前所未有的規模利用其他系統的生態，要遠比Python使用Excel的生態更完美。其他功能先不解釋（等發布后我再寫文章詳談），先說說UnityMarvel是如何跨數據庫的。
所謂跨數據庫（目前指關系型數據， 以后會支持文檔、鍵值等NoSQL數據庫），是指用UnityMarvel開發基于數據庫的應用并不需要事先確定到底用什么數據庫（如MySQL、SQL Server、Oracle等），UnityMarvel內置了一種虛擬數據庫，可以直接用虛擬數據庫開發，在發布時，會要求選擇使用的數據庫，例如，選擇MySQL或SQL Server。UnityMarvel會通過rosetta引擎將Ori語言的代碼轉換為支持MySQL的代碼。關于數據庫的部分，主要是用過內置的一種虛擬SQL完成的，而且這種SQL語言是與Ori語言是融為一體的。例如，如果要從persons表中查詢出id大于30的所有記錄，可以直接這樣寫：
var result = SELECT *FROM persons
WHERE id> 30;
result的類型是SQLSelect，將result賦給Grid組件，就會直接顯示查詢結果。當發布時，會將上面的代碼轉換為使用相應數據庫（如MySQL、SQL Server）的特定編程語言（如JavaScript、Java等）的代碼。這么做的好處如下：
1. 不需要進行數據庫選型，數據庫是在發布時后期綁定的；
2. 如果想切換數據庫（例如，從MySQL換成Oracle），只需要重新發布，選擇相應的數據庫就可以了，不需要修改一行代碼；
3. 統一數據庫接口，開發人員并不需要了解各種數據庫的細節，開發門檻低；
4. UI與數據庫交互非常容易，不必考慮各種數據庫引擎和庫，只需要直接將SQL語句賦給與其交互的UI組件即可；
5. 自動檢測和去除大多數SQL中的潛在風險，如SQL注入等；
6. 脫離數據庫環境開發。例如，想使用MySQL數據庫開發，但當前機器上并沒有MySQL開發環境，又不想安裝MySQL。這時仍然可以用UnityMarvel內置的虛擬數據庫進行開發，然后發布即可，部署在有MySQL環境的機器上就可以成功運行了；
8. 上代碼：Python到底如何與Excel交互
在這一節玩點真格的，看一看Python到底如何與Excel交互。我們使用目前最常用的openpyxl來完成操作。先看一個未處理的Excel表格。
上面這個表格是關于營業計劃的數據，看起來很別扭，因為不同層次的數據之間沒有縮進，也沒有背景顏色，甚至沒有表格線。如果要將這個表格交給領導，估計領導會拿起塊磚頭砸過來！
領導最希望見到下面的表格：
這個表格看起來是不是很舒服呢！其實這個表格用Excel做起來也并不費勁。不過仍然需要N步，這里就不詳細解釋如何用Excel來做這個表格了，現在來看如何利用Python閃電般進行格式轉換。
from openpyxl.styles importAlignment,Font,Border,Side,Color,PatternFillimportopenpyxl#打開待轉換的文件
workbook = openpyxl.load_workbook('原始表格.xlsx')
ws=workbook.active
table= ws['A1':'D11']#設置字體
ft = Font(name="黑體")for rows intable:for cell inrows:
cell.font=ft#調整行高（所有的行的高度統一設置為18）
for i in range(1,ws.max_row + 1):
ws.row_dimensions[i].height= 18.0
#插入列
ws.insert_cols(1,1)#調整新插入列的寬度
ws.column_dimensions['A'].width = 5
#插入行
ws.insert_rows(1,1)#調整新插入行的高度
ws.row_dimensions[1].height = 10
#文字左對齊，數字右對齊
leftAlign = Alignment(horizontal='left',vertical='center')
rightAlign= Alignment(horizontal='right',vertical='center')for row inws.rows:for cell inrow:#數字，右對齊
if type(cell.value) ==int:
cell.alignment=rightAlignelse:
cell.alignment=leftAlign#調整列寬
ws.column_dimensions['B'].width =20ws.column_dimensions['C'].width =9ws.column_dimensions['D'].width =9ws.column_dimensions['E'].width =9ws.column_dimensions['F'].width =4 #讓表格線出來一點
#為表格添加邊框
topBorder= Border(top=Side(border_style='thick',color='000000'))#bottom=Side(border_style='thick',color='000000'),
#horizontal = Side(border_style='thin',color='000000'))#添加表格頂邊的粗線（包括最后沒有數據的列）
for col in range(2, ws.max_column + 2):
ws.cell(2, col).border =topBorder
bottomBorder= Border(bottom=Side(border_style='thick',color='000000'))#添加表格底邊的粗線（包括最后沒有數據的列），這里需要加1，是因為前面繪制表格頂邊的粗線時，最大列的數量已經多了1個#所以只需要加1即可
for col in range(2, ws.max_column + 1):
ws.cell(ws.max_row, col).border=bottomBorder#添加水平細線
horizontalBorder = Border(top=Side(border_style='thin',color='000000'))for col in range(2, ws.max_column + 1):for row in range(4,ws.max_row):
ws.cell(row, col).border=horizontalBorder#單元格縮進
ws['B5'].alignment=Alignment(indent=1)
ws['B6'].alignment=Alignment(indent=1)
ws['B8'].alignment=Alignment(indent=1)
ws['B11'].alignment=Alignment(indent=1)
ws['B9'].alignment=Alignment(indent=2)
ws['B10'].alignment=Alignment(indent=2)#設置文字顏色
blueFont = Font(name="Arial",color = '4169E1')for col in range(3, ws.max_column + 1):
ws.cell(5, col).font=blueFont
ws.cell(6, col).font =blueFont
ws.cell(9, col).font =blueFont
ws.cell(10, col).font =blueFont#設置背景色
fill = PatternFill("solid", fgColor="B0C4DE")for col in range(2, ws.max_column + 1):
ws.cell(4, col).fill=fill
ws.cell(7, col).fill =fill
ws.cell(12, col).fill =fill
workbook.save('轉換后的表格.xlsx')print('見證奇跡的時刻')
現在運行程序，當輸出"見證奇跡的時刻”后，就會在當前目錄生成一個"轉換后的表格.xlsx”，該文件就是上圖的效果，是不是很神奇呢？
從這段程序中可以看出，轉換該表格需要多少步，代碼并不復雜，大家可以根據openpyxl的文檔研究。
9. 用Python替代VBA
目前微軟官方還沒有將Python作為VBA的替代品，倒是將JavaScript作為了另外一個選擇（office.js），不過可以利用xlwings做一個折中。xlwings可以單獨使用，也可以通過xlwings office加載項提供的RunPython函數運行Python代碼。
現在有一個hello.py文件，代碼如下：
importxlwings as xwdefhello_xlwings():
wb=xw.Book.caller()
wb.sheets[0].range("A1").value = "Hello xlwings!"
在xlwings的安裝目錄有一個xlwings.xlam文件，該文件是Excel的加載項文件，也就是Excel VBA的發行包文件。現在隨便開啟一個空的Excel workbook，然后點擊"工具”>"Excel加載項”菜單項，會打開如下圖所示的對話框，找到xlwings.xlam文件，并選中該文件。
然后在"開發工具”選項卡中點擊"Visual Basic”按鈕（如下圖所示），進入VBA編輯頁面。
最后引用xlwings庫即可。
現在可以新建一個VBA模塊，然后編寫下面的代碼：
Sub test()
RunPython ("import hello; myproject.hello_xlwings()")
End Sub
運行腳本，就會看到在"A1”的位置插入了Hello xlwings!
OK，現在大家已經了解了如何使用Python與Excel交互，其他還有很多種方法，而且也不僅僅只有Python能與Excel交互，其實幾乎所有的編程語言，甚至是C語言，都有想用的Library可以與Excel交互。那就期待我下面的文章吧！
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