Python常用的資料檔案存盤的4種格式(txt/json/csv/excel)及操作Excel相關的第三方庫(xlrd/xlwt/pandas/openpyxl)（2021最新版）

序言：保存資料的方式各種各樣，最簡單的方式是直接保存為文本檔案，如TXT、JSON、CSV等，除此之外Excel也是現在比較流行的存盤格式，通過這篇文章你也將掌握通過一些第三方庫(xlrd/xlwt/pandas/openpyxl)去操作Excel進行資料存盤與讀取，此一文足以！

一、TXT文本存盤

1.1 使用方式

TXT文本幾乎兼容任何平臺，但是不利于檢索，如果對檢索和資料結構要求不高，尋求方便的話，可以采用TXT文本存盤格式

1.2 基本寫法

1 file = open('demo.txt','a',encoding='utf-8')
2 file.write(data)
3 file.close()

open()方法第一個引數表示要保存的目標檔案名稱，也可指定絕對路徑，第二個引數a表示以追加的方式寫入到文本，這樣前面寫入的內容就不會被覆寫，在爬蟲中一般使用的都是這種追加的方式，第三個引數指定檔案的編碼為utf-8，接著寫入資料，最后用close()方法來關閉檔案

1.3 打開方式

上面的引數a表示每次寫入文本時不會清空之前寫入的資料，而是在文本末尾寫入新的資料，這是一種打開方式，還有其他打開檔案的方式：

 上面的b表示二進制，+表示以讀寫方式，r表示讀，w表示寫

1.4 簡化寫法

用with as 語法來寫入資料，檔案會自動關閉，就不需要呼叫close()方法了，簡寫如下：

1 with open('demo.txt','a',encoding='utf-8') as f:
2     f.write(data)

二、JSON檔案存盤

2.1 適用方式

JSON，全稱為JavaScript Object Notation，也就是JavaScript物件標記，構造簡潔但是結構化程度非常高，采用物件和陣列的組合來表示資料，是一種輕量級的資料交換格式，和XML有點類似，如果對資料結構有要求的話，可根據需求考慮此種方式

2.2 基本寫法

Python提供了json庫來實作對json檔案的讀寫操作，通過呼叫json庫的loads()方法可以將json文本字串轉換為json物件，而呼叫dumps()方法可以將json物件轉換為文本字串，如下：

1 import json
2 
3 with open('demo.json','w',encoding='utf-8') as f:
4     f.write(json.dumps(data,indent=2,ensure_ascii=False))

1 import json
2 
3 with open('demo.json','r',encoding='utf-8') as f:
4     data =https://www.cnblogs.com/makerchen/archive/2021/11/04/ f.read()
5     data =https://www.cnblogs.com/makerchen/archive/2021/11/04/ json.loads(data)
6     price = data.get('price')
7     location = data.get('location'）
8     size = data.get('size')

indent代表縮進字符個數，ensure_ascii=False規定檔案輸出的編碼，這樣就可以輸出中文

注意：JSON的資料需要用雙引號來包圍，不能使用單引號，代碼如下：

1 [
2     {
3         "name":"makerchen'，
4         "gender":"male",
5         "hobby":"running"
6     }  
7 ]

2.3 以TXT格式存盤JSON資料

如果我們想要把資料存盤為TXT格式，又想要把資料變為json這樣的結構，可以這樣實作：

1 import json
2 
3 with open('demo.txt','a',encoding='utf-8') as f:
4     f.write(json.dumps(data,indent=4,ensure_ascii=False) + '\n')

 三、CSV檔案存盤

3.1 適用方式

CSV，全稱為Comma-Separated Values，中文名可以叫做字符分隔值或逗號分隔值，以純文本形式存盤表格資料，文本默認以逗號分隔，CSV相當于一個結構化表的純文本形式，比Excel檔案更加簡潔，保存資料非常方便

3.2 單行寫入

1 import csv
2 
3 with open('demo.csv','w',encoding='utf-8') as csvf:
4     writer = csv.writer(csvf)
5     writer.writerow(['id','name','gender'])
6     writer.writerow(['100','makerchen','male'])
7     writer.writerow(['101','makerliu','female'])
8     writer.writerow(['102','makerqin','male'])

 首先呼叫csv庫的writer()方法初始化寫入物件，然后再呼叫writerow()方法傳入每行的資料即可完成寫入

Excel效果如下：

如果想修改列與列之間的分隔符，可以傳入引數delimiter，代碼如下：

1 import csv
2 
3 with open('demo.csv','w',encoding='utf-8') as csvf:
4     writer = csv.writer(csvf，delimiter=' ')
5     writer.writerow(['id','name','gender'])
6     writer.writerow(['100','makerchen','male'])
7     writer.writerow(['101','makerliu','female'])
8     writer.writerow(['102','makerqin','male'])

這里表示每一列資料以空格分隔

3.3 多行寫入

 呼叫writerows()方法就可以同時寫入多行，此時引數需要為二維串列，代碼如下：

1 import csv
2 
3 with open('demo.csv','w',encoding='utf-8') as csvf:
4     writer = csv.writer(csvf)
5     writer.writerow(['id','name','gender'])
6     writer.writerows(['100','makerchen','male'],
7                      ['101','makerliu','female'],['102','makerqin','male'])

 3.4 字典寫入

 一般情況下，爬蟲提取的資料都是結構化資料，我們一般會用字典來表示，代碼如下：

1 import csv
2 
3 with open('demo.csv','w',encoding='utf-8') as csvf:
4     fieldnames = ['id','name','gender']
5     writer = csv.DictWriter(csvf,fieldnames=fieldnames)
6     writer.writeheader()
7     writer.writerow({'id':'100','name':'makerchen','gender':'male'})
8     writer.writerow({'id':'101','name':'makerliu','gender':'female'})
9     writer.writerow({'id':'102','name':'makerqin','gender':'male'})

 首先用fieldnames定義頭資訊，然后將其傳給DictWriter來初始化一個字典寫入物件，接著用writeheader()方法寫入頭資訊，最后呼叫writerow()方法傳入字典即可

如果想追加寫入的話，可將open()方法的第二個引數改為a，代碼如下：

1 with open('demo.csv','a',encoding='utf-8') as csvf

 3.5 讀取CSV檔案

我們可以將剛才寫入的檔案內容讀取出來，代碼如下：

1 import csv
2 
3 with open('demo.csv','r',encoding='utf-8') as csvf:
4   datas = csv.reader(csvf)
5   for data in datas:
6     print(data)

 輸出結果如下：

 通過遍歷輸出每行內容，每一行都是一個串列形式

注意：如果CSV檔案中包含中文的話，還需要指定檔案編碼

當然也可以用pandas庫中的read_csv()方法將資料從CSV中讀取出來：

1 import pandas as pd
2 
3 data = https://www.cnblogs.com/makerchen/archive/2021/11/04/pd.read_csv('demo.csv')
4 print(data)

此種方式在做資料分析的時候用的比較多，也是一種比較方便讀取CVS檔案的方法

四、Excel檔案存盤

4.1 xlwt資料寫入

Excel檔案中包含了文本、數值、公式和格式等內容，而CSV不包含這些，默認打開編碼為Unicode，是現在比較流行的資料存盤格式

基本寫入方式

這里我們呼叫xlwt庫進行Excel的資料寫入，代碼如下：

 1 import xlwt
 2 
 3 file = xlwt.Workbook(encoding='utf-8')
 4 table = file.add_sheet('data')
 5 datas = [
 6       ['python實習生','貴陽','本科'],
 7       ['java實習生','杭州','本科'],
 8       ['爬蟲工程師','成都市','碩士']
 9     ]
10 for i,p in enumerate(datas):
11   for j,q in enumerate(p):
12     table.write(i,j,q)
13 file.save('demo.xls')

我們首先匯入xlwt庫，然后呼叫Workbook()方法初始化一個可以操縱Excel表格的物件，并指定編碼格式為utf-8，接著再創建一個我們要寫入資料的指定表，用串列的形式創建二維陣列，再用兩個for回圈指定我們要添加資料的位置，這里的i表示外層串列元素所在位置的序號，j表示里層串列元素所在位置的序號，p和q分別表示外層串列和里層串列的元素值，table.write(i,j,q)表示在第i行和第j列插入資料q，最后保存Excel檔案，

運行效果如下：

帶序號的寫入方式

代碼如下：

 1 import xlwt
 2 
 3 file = xlwt.Workbook(encoding = 'utf-8')
 4 table = file.add_sheet('data')
 5 data =https://www.cnblogs.com/makerchen/archive/2021/11/04/ {
 6   "1":['python實習生','貴陽','本科'],
 7   "2":['java實習生','杭州','本科'],
 8   "3":['爬蟲工程師','成都市','碩士']
 9   }
10 ldata =https://www.cnblogs.com/makerchen/archive/2021/11/04/ []
11 num = [a for a in data]
12 #for回圈指定取出key值存入num中，也就是序號
13 num.sort()
14 print(num)
15 #字典資料取出后需要先排序，避免序號混亂
16 for x in num:
17 #for回圈將data字典中的鍵和值分批的保存在ldata中
18   t = [int(x)]
19   for a in data[x]:
20     print(t)
21     t.append(a)
22     print(t)
23   ldata.append(t)
24   print(ldata)
25 
26 for i,p in enumerate(ldata):
27 #將資料寫入檔案,i，j是enumerate()函式回傳的序號數
28   for j,q in enumerate(p):
29     # print i,j,q
30     table.write(i,j,q)
31 file.save('demo.xls')

控制臺輸出如下：

 從上圖看，num就是一個帶有序號的串列，其值是data中的key，t是一個串列，并且它的第一個值也就是序號我們把它強制轉換成了整型，然后利用for回圈遍歷data中value的每個欄位值，并把這些欄位值依次添加到串列t中；因為后面我們要以二維陣列的形式把資料插入到Excel中，才能定位插入的位置，所以需要再構建一個串列ldata，最后再把串列t添加到串列ldata中，這樣就構成了二維陣列，后面的寫法和上面的第一種寫法一樣

Excel效果如下：

注意：由于xlwt支持的Excel版本兼容問題，只支持Excel 97-2003(*.xls)，不支持Excel 2010(*.xlsx)和Excel 2016(*.xlsx)的，所以在保存時后綴需為.xls，否則可能會有如下錯誤提示：

4.2 xlrd資料讀取

這里我們用剛剛寫入的資料demo.xls進行讀取，代碼如下：

 1 import xlrd
 2 
 3 def read(xlsfile):
 4     file = xlrd.open_workbook(xlsfile)  # 得到Excel檔案的book物件，實體化物件
 5     sheet0 = file.sheet_by_index(0)  # 通過sheet索引獲得sheet物件
 6     # sheet1 = book.sheet_by_name(sheet_name)  # 通過sheet名字來獲取，當然如果知道sheet名字就可以直接指定
 7     nrows = sheet0.nrows  # 獲取行總數
 8     ncols = sheet0.ncols  # 獲取列總數
 9     list = []
10     for i in range(nrows):
11         list.append([])
12         for j in range(ncols):
13         # print(sheet0.cell_value(i, j))
14             list[i].append(str(sheet0.cell_value(i, j)))
15     print(list)
16     return list
17 
18 
19 def excel_to_data():
20   list = read('demo.xls')
21   for lis in list:
22       print(lis)
23 
24 if __name__ == '__main__':
25   excel_to_data()

首先呼叫xlrd的open_workbook()方法創建操縱Excel檔案的物件，然后通過sheet_by_index(index)方法或者sheet_by_name(sheet_name)方法根據索引、sheet名獲取sheet物件，然后獲取資料的總行數以及總列數，通過兩個for回圈，呼叫sheet物件的cell_value(i, j)獲取單元格的值，強制轉換成字串型別之后再根據索引添加到串列list中，以此構成二維陣列，輸出并回傳，最后再遍歷二維陣列的每個元素(每個串列)進行輸出即可

控制臺輸出如下：

注意：xlrd支持對后綴為.xls以及.xlsx的Excel檔案的讀取；并且不論是xlwt還是xlrd，資料的起始索引位置都為0

4.3 pandas寫入或讀取Excel

pandas讀取

我們還是用上面的demo.xls進行操作：

1 import pandas as pd
2 
3 data = https://www.cnblogs.com/makerchen/archive/2021/11/04/pd.read_excel('demo.xls')
4 print(data)
5 print(type(data))

我們看一下控制臺輸出結果：

我們可以觀察看，通過pandas庫的read_excel()方法，看起來好像更簡單，但它更偏向于資料分析，注意資料型別為DataFrame，輸出的資料中帶有序號

pandas寫入

1 import pandas as pd
2 
3 data = https://www.cnblogs.com/makerchen/archive/2021/11/04/pd.DataFrame([['python實習生','貴陽','本科'],['java實習生','杭州','本科'],['爬蟲工程師','成都市','碩士']])
4 data.to_excel('demo.xlsx')

Excel效果如下：

以pandas庫的DataFrame()方法存盤的資料都是帶有索引序號的，方便進行資料分析、建模等

注意：pandas庫支持后綴為.xlsx的Excel表格

4.4 openpyxl寫入或讀取Excel

openpyxl寫入

1 import openpyxl
2 
3 wb = openpyxl.Workbook()
4 ws = wb.create_sheet('data')
5 ws.cell(row=1,column=1).value=https://www.cnblogs.com/makerchen/archive/2021/11/04/"職位"
6 ws.cell(row=1,column=2).value=https://www.cnblogs.com/makerchen/archive/2021/11/04/"位置"
7 ws.cell(row=1,column=3).value=https://www.cnblogs.com/makerchen/archive/2021/11/04/"學位"
8 wb.save('demo.xlsx')

Excel效果如下：

openpyxl讀取

 1 import openpyxl
 2 
 3 wb = openpyxl.load_workbook('demo.xlsx')
 4 ws = wb.get_sheet_by_name('data')
 5 rows = ws.max_row
 6 columns = ws.max_column
 7 datas = []
 8 for i in range(1,rows+1):
 9     for j in range(1,columns+1):
10         datas.append(str(ws.cell(i,j).value))
11 print(datas)

控制臺輸出如下：

注意：openpyxl只支持后綴為.xlsx的Excel檔案，并且讀取或寫入資料的索引位置均為1

個人推薦使用xlrd和xlwt以及pandas，這些庫操作Excel檔案時資料的起始索引位置都為0，比較方便，不過也可以根據個人使用習慣以及需求來決定

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