Python自动化Excel与Word：从数据计算到报告生成的完整管道
本文介绍如何利用Python的openpyxl和python-docx库，构建从Excel数据处理到Word报告自动生成的完整管道。通过计算功率、生成折线图并提取为图像，最终嵌入Word模板，实现自动化报告的高效产出。
将Excel与Word集成，无缝生成自动报告
微软的Excel和Word无疑是企业及个人用户中使用频率最高的两款软件，它们几乎成为了办公工作的代名词。在日常工作中，我们常将二者结合以发挥各自优势。虽然常规操作无需自动化，但当面临海量图表、图形、表格及报告生成任务时，手动操作将变得极其繁琐且低效。实际上，通过Python构建自动化管道，可以实现Excel电子表格生成与Word报告输出的无缝集成，从而近乎即时地完成报告制作。
Openpyxl
Openpyxl是Python中最通用的库之一，它能轻松调用Excel接口。使用该库，您可以读取和写入所有当前及早期的Excel格式（包括xlsx和xls）。Openpyxl支持填充行与列、执行公式、创建2D和3D图表、标记坐标轴及标题等众多实用功能。更重要的是，该库允许您在Excel中遍历无限行与列，从而彻底避免了此前繁琐的数据处理与绘图工作。
Python-docx
Python-docx之于Word，正如Openpyxl之于Excel。如果您尚未查阅其文档，建议立即查看。毫不夸张地说，Python-docx是我自接触Python以来使用过的最简单、最直观的工具包之一。它支持通过插入文本、填充表格以及自动渲染图像来生成文档。
言归正传，让我们创建我们自己的自动化流水线。继续使用Anaconda(或者你选择的任何其他IDE)并安装以下软件包:
pip install openpyxl
pip install python-docxMicrosoft Excel自动化
首先，我们将加载一个已经创建好的Excel工作簿(如下所示):
workbook = xl.load_workbook('Book1.xlsx')
sheet_1 = workbook['Sheet1']
随后，我们将遍历电子表格中的所有行，通过电流乘以电压来计算和插入功率值:
for row in range(2, sheet_1.max_row + 1):
current = sheet_1.cell(row, 2)
voltage = sheet_1.cell(row, 3)
power = float(current.value) * float(voltage.value)
power_cell = sheet_1.cell(row, 1)
power_cell.value = power一旦完成，我们将使用计算的功率值生成折线图，将插入指定的单元格，如下图所示:
values = Reference(sheet_1, min_row = 2, max_row = sheet_1.max_row, min_col = 1, max_col = 1)
chart = LineChart()
chart.y_axis.title = 'Power'
chart.x_axis.title = 'Index'
chart.add_data(values)
sheet_1.add_chart(chart, 'e2')
workbook.save('Book1.xlsx')
现在我们已经生成了图表，我们需要将其提取为图像，以便在Word报告中使用它。首先，我们将确定Excel文件的确切位置，以及输出的图表图像应该保存的位置:
input_file = "C:/Users/.../Book1.xlsx"
output_image = "C:/Users/.../chart.png"然后使用以下方法访问电子表格:
operation = win32com.client.Dispatch("Excel.Application")
operation.Visible = 0
operation.DisplayAlerts = 0
workbook_2 = operation.Workbooks.Open(input_file)
sheet_2 = operation.Sheets(1)你可以迭代电子表格中的所有图表对象(如果有一个以上)，并将它们保存在指定的位置如下:
for x, chart in enumerate(sheet_2.Shapes):
chart.Copy()
image = ImageGrab.grabclipboard()
image.save(output_image, 'png')
passworkbook_2.Close(True)
operation.Quit()Microsoft Word自动化
现在我们已经生成了图表图像，我们必须创建一个模板文档，它基本上是一个普通的Microsoft Word文档(.docx)，它完全按照我们希望的报告外观来制定，包括字体、字体大小、格式和页面结构。然后，我们需要做的就是为我们的自动内容创建占位符，即表值和图像，并使用变量名声明它们，如下所示。
任何自动的内容都可以在双花括号{{variable_name}}中声明，包括文本和图像。对于表，你需要创建一个包含所有列的模板行表，然后你需要在上面加上一行，下面加上一行，符号如下:
第一行:
{%tr for item in variable_name %}最后一行:
{%tr endfor %}在上图中，变量名是：
- table_contents用于存储表格数据的Python字典
- 字典键的索引(第一列)
- 字典值的功率、电流和电压(第二、第三和第四列)
然后我们将模板文档导入Python，并创建一个字典来存储表中的值:
template = DocxTemplate('template.docx')
table_contents = []for i in range(2, sheet_1.max_row + 1):
table_contents.append({
'Index': i-1,
'Power': sheet_1.cell(i, 1).value,
'Current': sheet_1.cell(i, 2).value,
'Voltage': sheet_1.cell(i, 3).value
})接下来，我们将导入之前由Excel生成的图表图像，并创建另一个字典来实例化模板文档中声明的所有占位符变量:
image = InlineImage(template,'chart.png',Cm(10))context = {
'title': 'Automated Report',
'day': datetime.datetime.now().strftime('%d'),
'month': datetime.datetime.now().strftime('%b'),
'year': datetime.datetime.now().strftime('%Y'),
'table_contents': table_contents,
'image': image
}最后，我们将用我们的值表和图表图像渲染报告:
template.render(context)
template.save('Automated_report.docx')结果
好了，这就是一个自动生成的Microsoft Word报告，包含数字和在Microsoft Excel中创建的图表。这样你就有了一个完全自动化的管道，可以用来创建尽可能多的表格、图表和文档。
最后，完整的代码在这里：https://github.com/mkhorasani/excel_word_automation 有兴趣的可以下载修改和执行
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