基于Python的Excel文档批量转换生成自定义形式Word文档工具的实现和应用

高炽扬，王 健，崔宁宁

（北京赛迪软件测评工程技术中心有限公司，北京 100000）

1 概述

电子表格文档以数据展示直观、操作使用便捷等特点，多年以来，在各行各业中广泛的使用。Excel文档作为当前主流的电子表格文档，在某些使用场景下，可以作为一个小型的数据库，来存储各种业务的原始基础数据。这些基础数据如果要以书面正式的方式进行展示，通常需要用Word文档以特定的组织形式来完成。本文通过对Excel文档转换生成Word文档的需求进行分析，设计实现了一款基于Python的Excel文档批量转换生成自定义形式Word文档的工具（以下简称“Excel文档转Word文档工具”），并给出了一些该工具的应用场景，以便于提升相关领域文档工作的效率。

2 设计工具的背景

在软件测试领域，进行测试需求分析与策划、测试设计与实现以及测试执行时，使用电子表格软件编制测试项、测试用例，记录测试执行结果，最终形成电子表格文档，目前是一种相对简单、高效的方式。在测试文档的生成过程中，Excel文档和Word文档是最常用的文档，在形成测试相关的Excel文档后，只是完成了基础数据的汇总的第一步，通常书面正式提交测试文档成果时，需要将Excel文档按照相关标准、要求，转为特定形式Word文档，以展示相关的数据信息。如图1所示，例了测试过程中一种Excel文档转换生成Word文档的场景。

图1 Excel文档转换生成Word文档示例图

实现Excel文档转换生成Word文档，通常可以使用Microsoft Word的“邮件合并”功能，通过选取包含基础信息的Excel文档作为数据源，在定义了合并域的Word模板中，完成Excel文档到Word文档的转换生成。“邮件合并”功能对数据字段简单、模板固定的Excel和Word文档转换生成相对容易完成，但是对于数据字段较多，模板经常变更的Excel和Word文档，每次转换生成都需重新选择数据源和定义模板，比较容易出错，并且在Excel文档生成Word文档之后，往往还需要进行大量的人工格式调整、文档整合的工作，难以一次性生成所需要的Word文档，效率不高。

基于Python实现的Excel文档转Word文档工具，无须依赖特定表头的Excel文档，只要按照一定的规则在Word模板文档中引用Excel文档中表头的内容，通过工具即可完成Word文档的批量转换生成功能，解决了由于Excel文档数据字段较多，Word文档模板经常变更等原因，导致的文档转换生成效率低下的问题。

3 工具的实现

Excel文档转Word文档工具基于Python的原生库tkinter、第三方库xlrd和python-docx-template实现。其中，tkinter库用于人机交互界面的制作，xlrd库用于从Excel文档读取数据和格式化的信息。python-docx-template库用于读取使用类Jinja2语法标记过的Word模板文档。工具包括输入模块、文档生成处理模块和输出模块。工具的处理流程，如图2 所示。

图2 Excel文档转Word文档工具处理流程示意图

输入模块需要准备Excel数据文档和Word模板文档。

（1）Excel数据文档中，首行作为表头，其余行作为数据行，表头可以根据需要自行订制。如果Excel数据文档有多个Sheet页，则需要各Sheet页有相同的表头。

（2）Word模板文档中，固定的内容和格式可以根据需要进行自定义，重复的内容和格式可以使用模板标签进行填充，模板标签采用类Jinja2的语法进行定义，包括控制标签和内容标签，控制标签可以进行逻辑和循环的控制，内容标签以变量的形式获取Excel文档中的数据。如：

{%p jinja2_tag%}代表段落的控制标签；

{%tr jinja2_tag%}代表表格行的控制标签；

{%tc jinja2_tag%}代表表格列的控制标签；

{{}}代表变量。

同时，工具定义了固定的标签变量，包括“break”、“sheets”、“tstype”、“tables”和“allcases”等共5种。“break”代表空字符，在Word文档中起到分隔的作用；“sheets”代表一个Excel文档所有sheet页的数据集合，其包含两个主要元素：测试类型（“tstype”）和单个sheet页的行数据集合（“tables”）；“allcases”代表一个Excel文档中包含的所有行，并在每行末尾增加测试类型元素的数据集合，是区别于“sheets”的，储存Excel文档中全部数据的另一种形式。“sheets”和“allcases”列表的结构，如图3所示。

文档生成处理模块包括“测试项生成”、“测试用例记录”功能、“报告其他文档”和“正向追踪表”功能。“测试项生成”功能，工具可以根据配置读取Excel文档首例值指定列的数据；“测试用例记录”功能、“报告其他文档”和“正向追踪表”功能，工具会读取Excel文档有数据的全部列；“正向追踪表”功能，可以按照软件需求的顺序，生成软件需求至测试需求的正向追踪关系表。通过选择不同的功能，可以自动切换对应的模板。

输出模块可以按照规则读入的Excel数据，将表格中对应输入填入Word模板中含有内容标签的相应位置，通过逻辑和循环等控制标签的作用，进行批量、重复处理，最终完成Word文档的生成。工具的界面图，如图4所示。

图4 Excel文档转Word文档工具界面图

4 工具的应用

Excel文档转Word文档工具采用单机运行的方式，基于Python实现。由于Python的跨平台特性，工具可以在MacOS、Linux、Windows操作系统上运行使用。Excel文档转Word文档工具通过自定义Excel数据文档和Word模板的方式，不仅可以用于软件测试文档的转生成，还可以用于其他类型工作文档的转换生成。

在软件测试文档生成的工作场景中，如图5所示，为某系统的测试用例Excel文档，该文档包括“文档审查”和“功能测试”两个Sheet页，Sheet页表头和多行数据。

图5 测试场景输入文档之Excel文档示意图

如图6所示，为测试用例的Word模板，在该模板中有固定的、重复的表格内容和段落格式。通过循环控制标签的定义，如“{%p for sheet in sheets%}…{%p endfor%}”、“{%tr for row in sheet.tables%}…{%tr endfor%}”等，可以让相同类型的数据，按照需要的格式进行展示；通过引用Excel文档表头的变量“{{row.用例名称}}”、“{{row.用例描述}}”和“{{row.设计人员}}”等内容标签可以获取Excel文档中对应的数据信息。

图6 测试场景输入文档之Word模板文档示意图

工具对“测试用例Excel文档”和“测试用例Word模板”的处理，最终可以生成所需要的“测试用例Word文档”，如图7所示，生成完成后无需对Word文档的内容和格式进行额外的处理，即可直接打开使用。

图7 测试场景输出文档之Word生成文档示意图

在商务文档生成的工作中，经常会有根据专家名单制作若干专家邀请函的场景。如图8所示；为专家信息Excel文档，该文档有一个Sheet页，并包含表头和多行数据。

图8 商务场景输入文档之Excel文档示意图

如图9所示，为专家邀请函的Word模板，在该模板中有固定的、重复的标题、段落内容和格式。通过循环控制标签的定义，如“{%p for sheet in sheets %}…{%p endfor %}”、“{%p for row in sheet.tables %}…{%p endfor %}”等，可以让相同类型的数据，按照需要的格式进行展示；通过引用Excel文档表头的变量“{{row.专家姓名}}”、“{{row.会议日期}}”和“{{row.通知日期}}”等内容标签可以获取Excel文档中对应的数据信息。

图9 商务场景输入文档之Word模板文档示意图

工具对“专家信息Excel文档”和“专家邀请函Word模板”的处理，最终可以生成所需要的“专家邀请函Word文档”，如图10所示，生成完成后无需对Word文档的内容和格式进行额外的处理。

图10 商务场景输出文档之Word生成文档示意图

在进行其他文档工作时，如测试报告、测试记录的批量生成，多份表格简历转换生成，名片信息的生成，物品标签的生成等Excel文档转Word文档的应用场景，亦可通过Excel文档转Word文档工具来实现。

5 结束语

基于Python实现的Excel文档批量转换生成自定义形式Word文档的工具，将复杂的文档转换工作简化，解决了目前软件测试工作中大量Excel文档转换为Word文档的效率问题，节省了大量测试文档工作时间。该工具通过对Word模板的自定义编制，还可以应用于商务、行政等领域的Excel文档转换生成Word文档工作，亦可提升相关领域文档工作的效率。