NPOI使用手册：从入门到精通的Excel操作指南

摘要

NPOI是一个开源的.NET库，用于处理Microsoft Office格式文件（如Excel、Word），无需安装Office即可实现读写操作。本文将系统讲解NPOI的核心功能，包括创建Excel文件、读写单元格、设置样式、处理公式及图表等，并通过实际案例展示其应用场景，帮助开发者快速掌握这一工具。

一、NPOI简介与安装

1.1 什么是NPOI？

NPOI（Poor Obfuscated Implementation of Office）是Apache POI的.NET移植版本，支持对Excel 2003（.xls）和Excel 2007+（.xlsx）文件的读写操作。其核心优势包括：

• 跨平台性：无需依赖Excel软件，可在服务器端运行。
• 高性能：直接操作二进制文件，避免COM组件的开销。
• 灵活性：支持单元格样式、公式、图表等高级功能。

1.2 安装NPOI

通过NuGet包管理器安装NPOI：

Install-Package NPOI

或使用.NET CLI：

dotnet add package NPOI

二、基础操作：创建与读写Excel文件

2.1 创建Excel文件

以下代码演示如何创建一个包含工作表的Excel文件：

using NPOI.SS.UserModel;
using NPOI.XSSF.UserModel; // 用于.xlsx格式
using System.IO;
// 创建工作簿
IWorkbook workbook = new XSSFWorkbook();
// 创建工作表
ISheet sheet = workbook.CreateSheet("Sheet1");
// 创建行（第0行）
IRow row = sheet.CreateRow(0);
// 创建单元格（第0列）
ICell cell = row.CreateCell(0);
cell.SetCellValue("Hello, NPOI!");
// 保存文件
using (FileStream fs = new FileStream("output.xlsx", FileMode.Create))
{
    workbook.Write(fs);
}

2.2 读取Excel文件

读取现有Excel文件的步骤如下：

using NPOI.SS.UserModel;
using NPOI.XSSF.UserModel;
using System.IO;
// 加载文件
IWorkbook workbook;
using (FileStream fs = new FileStream("input.xlsx", FileMode.Open))
{
    workbook = new XSSFWorkbook(fs);
}
// 获取工作表
ISheet sheet = workbook.GetSheetAt(0); // 第一个工作表
// 遍历行和单元格
for (int i = 0; i <= sheet.LastRowNum; i++)
{
    IRow row = sheet.GetRow(i);
    if (row != null)
    {
        for (int j = 0; j < row.LastCellNum; j++)
        {
            ICell cell = row.GetCell(j);
            if (cell != null)
            {
                Console.Write(cell.ToString() + "\t");
            }
        }
        Console.WriteLine();
    }
}

三、高级功能：样式、公式与图表

3.1 设置单元格样式

NPOI支持丰富的样式设置，包括字体、颜色、边框等：

// 创建样式
ICellStyle style = workbook.CreateCellStyle();
// 设置背景色
style.FillForegroundColor = IndexedColors.LightBlue.Index;
style.FillPattern = FillPattern.SolidForeground;
// 设置字体
IFont font = workbook.CreateFont();
font.Boldweight = (short)FontBoldWeight.Bold;
font.Color = IndexedColors.Red.Index;
style.SetFont(font);
// 应用样式
cell.CellStyle = style;

3.2 处理公式

NPOI支持Excel公式计算，例如求和：

IRow formulaRow = sheet.CreateRow(1);
ICell formulaCell = formulaRow.CreateCell(0);
formulaCell.SetCellFormula("SUM(A1:A10)"); // 假设A1到A10有数值

3.3 插入图表

NPOI支持创建柱状图、折线图等：

// 创建绘图区域
IDrawing drawing = sheet.CreateDrawingPatriarch();
// 创建图表（需XSSFWorkbook）
XSSFChart chart = ((XSSFSheet)sheet).CreateDrawingPatriarch().CreateChart(new ClientAnchor());
// 设置图表数据（需结合XSSF系列API）
// 实际实现较复杂，建议参考官方示例

四、实际案例：数据导出与报表生成

4.1 导出数据库数据到Excel

假设需将数据库查询结果导出到Excel：

public void ExportToExcel(List<Employee> employees, string filePath)
{
    IWorkbook workbook = new XSSFWorkbook();
    ISheet sheet = workbook.CreateSheet("Employees");
    // 创建表头
    IRow headerRow = sheet.CreateRow(0);
    string[] headers = { "ID", "Name", "Department", "Salary" };
    for (int i = 0; i < headers.Length; i++)
    {
        headerRow.CreateCell(i).SetCellValue(headers[i]);
    }
    // 填充数据
    for (int i = 0; i < employees.Count; i++)
    {
        IRow row = sheet.CreateRow(i + 1);
        row.CreateCell(0).SetCellValue(employees[i].Id);
        row.CreateCell(1).SetCellValue(employees[i].Name);
        row.CreateCell(2).SetCellValue(employees[i].Department);
        row.CreateCell(3).SetCellValue(employees[i].Salary);
    }
    // 保存文件
    using (FileStream fs = new FileStream(filePath, FileMode.Create))
    {
        workbook.Write(fs);
    }
}

4.2 生成带样式的财务报表

以下代码展示如何生成一个带样式的财务报表：

public void GenerateFinancialReport(List<Transaction> transactions, string filePath)
{
    IWorkbook workbook = new XSSFWorkbook();
    ISheet sheet = workbook.CreateSheet("Financial Report");
    // 设置列宽
    sheet.SetColumnWidth(0, 15 * 256); // 第一列宽度
    // 创建标题样式
    ICellStyle titleStyle = workbook.CreateCellStyle();
    IFont titleFont = workbook.CreateFont();
    titleFont.FontHeightInPoints = 16;
    titleFont.Boldweight = (short)FontBoldWeight.Bold;
    titleStyle.SetFont(titleFont);
    // 创建标题行
    IRow titleRow = sheet.CreateRow(0);
    ICell titleCell = titleRow.CreateCell(0);
    titleCell.SetCellValue("Financial Report 2023");
    titleCell.CellStyle = titleStyle;
    sheet.AddMergedRegion(new CellRangeAddress(0, 0, 0, 3)); // 合并单元格
    // 填充数据（省略具体实现）
    // ...
    // 保存文件
    using (FileStream fs = new FileStream(filePath, FileMode.Create))
    {
        workbook.Write(fs);
    }
}

五、常见问题与优化建议

5.1 性能优化

• 批量操作：避免频繁读写文件，尽量一次性处理所有数据。
• 内存管理：处理大文件时，使用SXSSFWorkbook（流式API）减少内存占用。

5.2 兼容性问题

• .xls与.xlsx：根据需求选择HSSFWorkbook（.xls）或XSSFWorkbook（.xlsx）。
• 公式计算：NPOI不会自动计算公式，需通过FormulaEvaluator手动触发。

5.3 错误处理

• 文件不存在：使用try-catch捕获FileNotFoundException。
• 格式错误：验证输入文件是否为有效的Excel文件。

六、总结与扩展资源

NPOI是一个功能强大且灵活的.NET库，适用于各种Excel操作场景。通过本文的介绍，开发者可以快速掌握其基础用法，并通过实际案例深化理解。如需进一步学习，可参考以下资源：

• 官方文档：NPOI GitHub仓库
• 社区支持：Stack Overflow上的NPOI标签问题

通过不断实践和探索，开发者可以充分发挥NPOI的潜力，高效解决工作中的Excel处理需求。