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2022年10月14日

用 JS 解析 excel 文件需要分几步

八月长江万里晴,千帆一道带风轻。

今天来聊一聊如何使用 JS 来解析 excel 文件,当然不是直接使用 exceljssheetjs 之类的库,那就没意思了,而是主要说一下 JS 解析 excel 表格是如何实现的。

注意本文主要讨论 xlsx 格式的 excel 表格,其它格式未探究并不清楚。

excel 表格文件到底是什么

首先要解析 excel 文件,得先了解他是如何存储数据的,经过我百般搜索,终于在 GG 中找到了答案:excel 文件其实是一个 zip 包!于是我赶紧新建了一个 xlsx 文件,在其中新建了两个 sheet 表,两个 sheet 表数据如下:

此为 sheet 1:

A B C
1 2
1 2
1 2
1 2

此为 sheet 2:

A B
q a
q a
q a

然后使用 zip 进行解压:

unzip test.xlsx -d test

然后通过 tree 我们就拿到这样一个目录结构:

test
├── [Content_Types].xml
├── _rels
├── docProps
│   ├── app.xml
│   ├── core.xml
│   └── custom.xml
└── xl
    ├── _rels
    │   └── workbook.xml.rels
    ├── sharedStrings.xml
    ├── styles.xml
    ├── theme
    │   └── theme1.xml
    ├── workbook.xml
    └── worksheets
        ├── sheet1.xml
        └── sheet2.xml

啊哈,干得漂亮,居然全都是 xml 文件。

我们在打开 xml 一探究竟,可以看出有几个文件很显眼,就是 worksheets 下的 sheet1.xmlsheet2.xml,还有 workbook.xml,其他的 stylestheme 一看就是和样式有关系,_rels 感觉就是什么内部引用,我们先看看两个 sheetxml 文件,看看猜测是否正确,贴下 sheet1.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" standalone="yes"?>
<worksheet xmlns="http://schemas.openxmlformats.org/spreadsheetml/2006/main"
    xmlns:r="http://schemas.openxmlformats.org/officeDocument/2006/relationships"
    xmlns:xdr="http://schemas.openxmlformats.org/drawingml/2006/spreadsheetDrawing"
    xmlns:x14="http://schemas.microsoft.com/office/spreadsheetml/2009/9/main"
    xmlns:mc="http://schemas.openxmlformats.org/markup-compatibility/2006"
    xmlns:etc="http://www.wps.cn/officeDocument/2017/etCustomData">
    <sheetPr/>
    <dimension ref="A1:C7"/>
    <sheetViews>
        <sheetView workbookViewId="0">
            <selection activeCell="D5" sqref="A3:D5"/>
        </sheetView>
    </sheetViews>
    <sheetFormatPr defaultColWidth="9.23076923076923" defaultRowHeight="16.8" outlineLevelRow="6" outlineLevelCol="2"/>
    <sheetData>
        <row r="1" spans="1:3">
            <c r="A1">
                <v>1</v>
            </c>
            <c r="C1">
                <v>2</v>
            </c>
        </row>
        <row r="2" spans="1:3">
            <c r="A2">
                <v>1</v>
            </c>
            <c r="C2">
                <v>2</v>
            </c>
        </row>
        <row r="6" spans="1:3">
            <c r="A6">
                <v>1</v>
            </c>
            <c r="C6">
                <v>2</v>
            </c>
        </row>
        <row r="7" spans="1:3">
            <c r="A7">
                <v>1</v>
            </c>
            <c r="C7">
                <v>2</v>
            </c>
        </row>
    </sheetData>
    <pageMargins left="0.75" right="0.75" top="1" bottom="1" header="0.5" footer="0.5"/>
    <headerFooter/>
</worksheet>

😂 相信大家已经看出来了,sheetData 就是 excel 表格中的数据了,<row> 代表行,其中的 r 则是行数索引,row 中的 <c> 应该是 cell 了,其中的 <v> 对应着 cell 中的值,而 r 则是 cell 的位置,如 A7 代表着在 A 列 7 行。

此外还有几个很明显的属性如 dimension 可以看出是表格的大小范围,从 A1 cellC7 cell 形成一个框。<sheetViews> 中存储的应该是页面中的信息,<selection> 代表的应该就是被选中的表格内容了。

workbook 中存储的则是 sheet 的信息:

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" standalone="yes"?>
<workbook xmlns="http://schemas.openxmlformats.org/spreadsheetml/2006/main"
    xmlns:r="http://schemas.openxmlformats.org/officeDocument/2006/relationships">
    <fileVersion appName="xl" lastEdited="3" lowestEdited="5" rupBuild="9302"/>
    <workbookPr/>
    <bookViews>
        <workbookView windowHeight="16360" activeTab="1"/>
    </bookViews>
    <sheets>
        <sheet name="Sheet1" sheetId="1" r:id="rId1"/>
        <sheet name="Sheet2" sheetId="2" r:id="rId2"/>
    </sheets>
    <calcPr calcId="144525"/>
</workbook>

剩下的几个 xml,大概看了一眼,存储的信息还算很清楚,比如:

  • app 中存储了文件程序的信息,好像还有文件名
  • core 中保存了作者的信息和创建、修改时间
  • rels 文件也是 xml 格式,存储了一些其它 xml 的引用
  • theme 里存储了表格中定义的颜色、字体
  • [Content_Types] 里则是所有文件的引用,猜测估计为解析的入口文件

JS 实现步骤

知道了 excel 文件是如何存储数据的,那我们如何用 js 来解析它就很清楚了,主要分三步:

  1. 使用 js 解压缩 excel 文件
  2. 获取到其中的 sheet 文件内容,然后将 xml 数据解析出来
  3. 将数据转换成我们想要的形状

说干就干,那我们来实操一下:

ZIP 解压

关于 JS 如何实现 ZIP 解压的,上一篇文章也有提到,这里我们就不细说,直接使用 jszip 搞定:

document.querySelector('#file').addEventListener('change', async e => {
    const file = e.target.files[0];
    if (!file) return;
    const zip = await JSZip.loadAsync(file);
    const sheetXML = await zip.files['xl/worksheets/sheet1.xml'].async('string');
});

快速搞定,现在 sheetXML 就是我们刚刚看到的 sheet1.xml 中的数据了。

XML 解析

然后我们即可解析 XML 内容将其中数据取出,xml 解析原理很简单,和 html parse 一样,了解原理咱就直接随便搞个开源库帮忙搞定:

import convert from 'xml-js';

const result = convert.xml2json(sheetXML, { compact: true, spaces: 4 });

然后我们就得到了这样一串 JSON(删除了部分内容):

{
    "_declaration": {
        "_attributes": {}
    },
    "worksheet": {
        "_attributes": {},
        "sheetPr": {},
        "dimension": {
            "_attributes": {
                "ref": "A1:C7"
            }
        },
        "sheetData": {
            "row": [
                {
                    "_attributes": {
                        "r": "1",
                        "spans": "1:3"
                    },
                    "c": [
                        {
                            "_attributes": {
                                "r": "A1"
                            },
                            "v": {
                                "_text": "1"
                            }
                        },
                        {
                            "_attributes": {
                                "r": "C1"
                            },
                            "v": {
                                "_text": "2"
                            }
                        }
                    ]
                },
                {
                    "_attributes": {
                        "r": "2",
                        "spans": "1:3"
                    },
                    "c": [
                        {
                            "_attributes": {
                                "r": "A2"
                            },
                            "v": {
                                "_text": "1"
                            }
                        },
                        {
                            "_attributes": {
                                "r": "C2"
                            },
                            "v": {
                                "_text": "2"
                            }
                        }
                    ]
                },
                {
                    "_attributes": {
                        "r": "6",
                        "spans": "1:3"
                    },
                    "c": [
                        {
                            "_attributes": {
                                "r": "A6"
                            },
                            "v": {
                                "_text": "1"
                            }
                        },
                        {
                            "_attributes": {
                                "r": "C6"
                            },
                            "v": {
                                "_text": "2"
                            }
                        }
                    ]
                },
                {
                    "_attributes": {
                        "r": "7",
                        "spans": "1:3"
                    },
                    "c": [
                        {
                            "_attributes": {
                                "r": "A7"
                            },
                            "v": {
                                "_text": "1"
                            }
                        },
                        {
                            "_attributes": {
                                "r": "C7"
                            },
                            "v": {
                                "_text": "2"
                            }
                        }
                    ]
                }
            ]
        }
    }
}

接下来,我们只需要将 sheetData 中的数据取出,然后按照内部的属性生成自己想要的数据格式即可。

总结

excel 文件本质就是一个 zip 包,我们只需要通过 zip 解压、xml 解析、数据处理这三个步骤,即可使用 JS 读取到其中的数据,当然其中的细节还是很多的,不过如果只是简单的 excel 模版,不妨自己尝试一下。