還有什么不能做？——細談在C#中讀寫Excel系列文章之二

　　在前一篇文章中我談到了Excel 2007以后版本的文件其實就是一個zip壓縮包，里面包含了該Excel文件的所有內容和使用的資源，大部分文件都是以XML的形式存放的。再來回顧一下解壓之后的文件夾結構，

　　其中比較重要的是xl文件夾，里面包含了一些很有用的信息。sharedStrings.xml文件存放了Excel中所有的字符串數據。

　　worksheets文件夾中存放了所有的工作表信息，如果你的Excel文件中包含多個工作表，則這里你會發現有多個與工作表對應的xml文件。

　　來看一下sharedStrings.xml和工作表xml文件之間的關系。首先找到對應的工作表xml文件，如上圖所示文件夾中的sheet3.xml，找到該xml文件的sheetData節點，下面包含有row節點，用來表示該工作表中的每一行，屬性r代表行號。子節點c表示了該行中的每一個單元格，屬性r表示單元格在Excel工作表的位置，如“A1”。注意屬性t="s"，它表示該單元格的內容是存儲在sharedStrings.xml文件中的，其子節點v的值用來說明該值在sharedStrings.xml文檔中的位置。

　　sharedStrings.xml文件中包含有很多si節點，其中存放的就是Excel文件里各個工作表中的字符串數據。上圖中v節點的值代表的就是sharedStrings.xml文件中si節點的序號，該序號從1開始計數。通過這個關系，我們就可以在sharedStrings.xml文件中找到我們想要的數據了。

　　弄清楚這個關系之后，我們再來看看如何通過代碼取到我們想要的數據。從.NET Framework 3.0之后提供了一個新的類庫可以幫助我們直接讀取Excel包里面的文件。如果你的.NET工程是普通的Windows應用程序，那可以直接在工程中引用WindowsBase.dll類庫。如果你的工程是非Windows應用程序，如Silverlight，則無法引用該類庫，在后續的文章中我還會再介紹如何在Silverlight工程中讀取Excel包里的文件。

　　還是直接上代碼吧，寫太多文字大家看得也累！

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.ComponentModel;
using System.Data;
using System.Drawing;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Windows.Forms;
using System.IO;
using System.IO.Packaging;
using System.Xml;
using System.Xml.Linq;

namespace ExcelPackageOperator
{
    public partial class Form1 : Form
    {
        public Form1()
        {
            InitializeComponent();

            List<Cell> parsedCells = new List<Cell>();
            string fileName = @"C:\Users\jaxu\Desktop\Example.xlsx"; 

            using(Package xlsxPackage = Package.Open(fileName, FileMode.Open, FileAccess.Read))
            {
                // load sharedStrings.xml document from Excel package
                PackagePartCollection allParts = xlsxPackage.GetParts();
                PackagePart sharedStringsPart = (from part in allParts
                                                 where part.Uri.OriginalString.Equals("/xl/sharedStrings.xml")
                                                 select part).Single();

                // load to XElement from sharedStrings.xml document
                XElement sharedStringsElement = XElement.Load(XmlReader.Create(sharedStringsPart.GetStream())); 

                // read all fixed text to a dictionary from sharedStrings document
                Dictionary<int, string> sharedStrings = new Dictionary<int, string>(); 
                ParseSharedStrings(sharedStringsElement, sharedStrings); 
                
                // get worksheet 1
                XElement worksheetElement = GetWorksheet(3, allParts); 
                
                IEnumerable<XElement> cells = from c in worksheetElement.Descendants(ExcelNamespaces.excelNamespace + "c") 
                                              select c; 
                
                foreach (XElement cell in cells) 
                {
                    if (cell.HasElements && cell.Attribute("t") != null && cell.Attribute("t").Value.Equals("s"))
                    {
                        string cellPosition = cell.Attribute("r").Value;
                        int index = IndexOfNumber(cellPosition);
                        string column = cellPosition.Substring(0, index);
                        int row = Convert.ToInt32(cellPosition.Substring(index, cellPosition.Length - index));
                        int valueIndex = Convert.ToInt32(cell.Descendants(ExcelNamespaces.excelNamespace + "v").Single().Value);

                        parsedCells.Add(new Cell(column, row, sharedStrings[valueIndex]));
                    }
                } 
            }
            
            //From here is additional code not covered in the posts, just to show it works
            foreach (Cell cell in parsedCells)            
            {
                this.textBox1.Text += cell.ToString() + "\r\n";
                //Console.WriteLine(cell);            
            }
        }

        private void ParseSharedStrings(XElement SharedStringsElement, Dictionary<int, string> sharedStrings) 
        { 
            IEnumerable<XElement> sharedStringsElements = from s in SharedStringsElement.Descendants(ExcelNamespaces.excelNamespace + "si") 
                                                          select s; 
            
            int Counter = 0; 
            foreach (XElement sharedString in sharedStringsElements) 
            { 
                sharedStrings.Add(Counter, sharedString.Value); Counter++; 
            } 
        }         
        
        private XElement GetWorksheet(int worksheetID, PackagePartCollection allParts) 
        { 
            PackagePart worksheetPart = (from part in allParts 
                                         where part.Uri.OriginalString.Equals(String.Format("/xl/worksheets/sheet{0}.xml", worksheetID)) 
                                         select part).Single(); 
            return XElement.Load(XmlReader.Create(worksheetPart.GetStream())); 
        }
        
        private int IndexOfNumber(string value) 
        { 
            for (int counter = 0; counter < value.Length; counter++) 
            { 
                if (char.IsNumber(value[counter])) 
                { 
                    return counter; 
                }
            }
            
            return 0; 
        }
    }

    internal static class ExcelNamespaces 
    { 
        internal static XNamespace excelNamespace = XNamespace.Get("http://schemas.openxmlformats.org/spreadsheetml/2006/main"); 
        internal static XNamespace excelRelationshipsNamepace = XNamespace.Get("http://schemas.openxmlformats.org/officeDocument/2006/relationships");    
    }

    public class Cell 
    {
        public Cell(string column, int row, string data) 
        {
            this.Column = column; 
            this.Row = row; 
            this.Data = data; 
        }
        
        public override string ToString() 
        {
            return string.Format("{0}:{1} - {2}", Row, Column, Data); 
        }
        
        public string Column 
        {
            get; set; 
        }
        
        public int Row 
        {
            get; set; 
        }
        
        public string Data 
        {
            get; set; 
        }
    }
}

　　1. 使用Package類直接打開Excel文件，該類屬於System.IO.Packing命名空間，必須確保工程中引用了WindowsBase.dll類庫。

　　2. 通過GetParts()方法讀取包里面的內容。注意LINQ語句取到的是sharedStrings.xml文件。

　　3. 將讀取到的sharedStrings.xml文件加載到XElement對象中，然后通過PaseSharedStrings這個自定義函數讀取里面所有的si子節點並存放到一個字典里。

　　4. 自定義函數GetWorksheet用來將指定的工作表xml從包中讀取出來加載到XElement對象中。

　　5. 程序接下來的部分就是遍歷工作表xml中所有的節點c，並從屬性r中找出單元格的行編號和列編號。然后將准備好的數據存儲到parsedCells集合中，該集合的類型是一個自定義的Cell對象，該對象包含三個屬性（行編號、列編號和數據內容）和一個改寫的ToString()方法，該方法用來定義數據輸出格式。

　　注意數據是從字典中取出來的，字典的Key值就是節點r的子節點v的值！還記得文章一開始我們介紹的sharedStrings.xml文件和工作表xml文件之間的關系嗎？這里就是借用的這個關系。另外在遍歷工作表xml中的節點c時是過濾掉了那些不包含有屬性t="s"的節點的，因為這些節點直接存儲了數據，而不需要再從sharedStrings.xml去取。

　　6. 輸出parsedCells集合中的數據。

　　好了，程序的結構就是這樣。代碼可能稍稍有點長，只看主要的部分，其實還是很簡單的：借用WindowsBase類庫中的System.IO.Packing.Package對象來讀取Excel包里的內容，然后找出sharedStrings.xml文件中的所有字符串數據並存放到一個字典中，遍歷你想要操作的工作表xml文件，按單元格的位置從字典中找出對應的數據顯示出來。

　　不過還是有一個遺憾。在使用.NET現有的功能時總會遇到一些問題！該對象並沒有提供對Excel文件的修改和保存功能，至少我沒有發現。也就是說它可以允許我們在不調用COM組件的情況下非常方便地讀取Excel文件中的數據，包括字符串和數字。另外還有一個問題就是該類庫不能在Silverlight工程中引用，如果你剛好想在Silverlight工程中使用該功能那么只能想其它的方法了。不過有一個問題值得思考，那就是既然Excel是一個zip壓縮包，而且里面大部分的數據都是以xml文件的格式存儲的，我們何不自己寫代碼解壓然后讀取或者修改xml文件呢？甚至我們還可以把修改之后的文件重新打包還原成一個新的Excel文件，這樣的話我們就可以實現Excel文件內容的修改，而且也可以在Silverlight工程中使用了。

　　我會在接下來的文章中介紹如何把Excel文件作為zip壓縮包來進行操作，包括讀取和修改。