如何读写ODF/ODS文件 (OpenDocument电子表格)

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引言

OpenDocument格式（ODF）是一种基于XML的文件格式，用于表示电子文档，如电子表格、图表、演示文稿和文字处理文档。该标准由OASIS（结构化信息标准促进组织）开发，是一种**免费**且**开放**的格式。

ODF格式在免费软件和专有软件中都有使用。最初，该格式由**OpenOffice.org**办公套件实现，并且通过**Office 2007 SP2**，Microsoft也支持ODF的子集。

本文将介绍ODF格式的基础知识，特别是其在电子表格应用程序（**OpenOffice.org Calc**和**Microsoft Office Excel 2007 SP2**）中的实现。文章展示了一个将表格数据写入/读取到*.ods文件的演示应用程序。该应用程序使用Visual Studio 2010，用C#编写。创建的*.ods文件可以使用Excel 2007 SP2或更高版本以及OpenOffice.org Calc打开。

ODF格式

OpenDocument格式支持文档表示

• 作为单个XML文档
• 作为包内多个子文档的集合

办公应用程序使用第二种方法，我们将详细解释。

每个ODF文件是包（ZIP文件）内多个子文档的集合，每个子文档存储了完整文档的一部分。每个子文档存储文档的特定方面。例如，一个子文档包含样式信息，另一个子文档包含文档内容。

这种方法有以下好处

• 您无需处理整个文件即可提取特定数据。
• 图像和多媒体现在以原生格式编码，而不是文本流。
• 由于压缩和原生多媒体存储，文件体积更小。

包内有四个包含文件数据的子文档

• content.xml - 文档内容和内容中使用的自动样式
• styles.xml - 文档内容使用的样式以及样式本身使用的自动样式
• meta.xml - 文档元信息，例如作者或最后保存操作的时间
• settings.xml - 应用程序特定设置，例如窗口大小或打印机信息

除此之外，包内**可能**还有许多其他子文档，如文档缩略图、图像等。

要读取ODF文件中的数据，您需要

1. 将包打开为ZIP存档
2. 找到包含您要读取的数据的部分
3. 读取您感兴趣的部分

另一方面，如果您想创建一个新的ODF文件，您需要

1. 创建/获取所有必要的部分
2. 将所有内容打包成具有适当扩展名的ZIP文件

电子表格文档

电子表格文档文件是ODF文件的子集。电子表格文件具有*.ods*文件扩展名。

内容（工作表）存储在content.xml子文档中。

正如我们在图 1 中看到的，工作表存储为XML元素。它们包含列和行定义，行包含单元格，依此类推……图中显示的是一个特定文档的数据，但由此我们可以看到content.xml文件的基本结构（您也可以下载完整的ODF规范）。

实现

我们的演示应用程序是使用Visual Studio 2010编写的C# WPF应用程序（图 2）。

该应用程序可以

• 创建一个新的电子表格文档。
• 读取现有的电子表格文档。
• 写入创建的电子表格文档。

创建新文档和应用程序的底层模型

在内部，电子表格文档存储为DataSet。每个工作表由DataTable表示，工作表的行由DataRow表示，工作表的列由DataColumn表示。因此，要创建一个新文档，我们必须创建一个新的DataSet，其中包含DataTables。每个DataTable都有满足我们需求的行数和列数。

为了显示我们DataSet中的数据（并允许编辑这些数据），应用程序动态创建带有DataGridViews的选项卡（这些选项卡连接到我们的DataTables）。

通过界面，用户可以读取、写入、编辑数据并向电子表格文档添加新行。

由于应用程序基本上将电子表格文档转换为/从DataSet 转换，因此它也可以用作Excel到DataSet导出/导入场景的参考。

Zip组件和XML解析器

虽然System.IO.Packaging命名空间（.NET 3.0）中的类提供了一种读取和写入ZIP文件的方法，但它们需要不同格式的ZIP文件。因此，我们的演示使用了名为DotNetZip的开源组件。

使用ZIP组件，我们可以提取文件，获取子文档，替换（或添加）我们想要的子文档，并将该文件保存为.ods文件（这是一个ZIP文件）。

对于文档处理，我们使用了XmlDocument，因为它提供了一种轻松访问所需部分的方法。请注意，如果性能对您至关重要，您应该使用XmlTextReader和XmlTextWriter。该解决方案需要更多的工作（和代码），但提供了更好的性能。

读取电子表格文档

要读取文档，我们遵循以下步骤

1. 提取*.ods*文件
2. 获取content.xml文件（其中包含工作表数据）
3. 从content.xml文件创建一个XmlDocument对象
4. 创建一个DataSet（表示电子表格文件）
5. 使用XmlDocument，我们选择"table:table"元素，然后创建相应的DataTables
6. 我们解析"table:table"元素的子项，并将数据填充到DataTables中
7. 最后，我们返回DataSet并将其显示在应用程序的界面中

尽管ODF规范提供了一种指定默认行、列和单元格样式的方法，但实际实现存在一个糟糕的做法（尤其是在Excel中），它们宁愿将工作表写入为具有最大列数和最大行数的工作表，然后写入所有具有其样式的单元格。因此，您可能会看到您的工作表有超过1000列（Calc中有1024列，Excel中有16384列），甚至更多行（每行包含的单元格数量等于列数），尽管您只需要向前几行/列写入数据。

ODF规范提供了一种方法，您可以指定某个元素（如列/行/单元格），然后指定它重复的次数。因此，上述行为不会影响文件大小，但会使我们的实现变得复杂。

因此，我们不能仅仅读取列数并向DataTable添加等量的DataColumns（因为性能问题）。在此实现中，我们宁愿读取单元格，如果它们有数据，我们首先创建它们所属的行/列，然后将这些单元格添加到DataTable中。因此，最终我们只分配了我们需要的空间。

写入电子表格文档

要写入文档，我们遵循以下步骤

1. 提取template.ods文件（我们用作模板的*.ods*文件）
2. 获取content.xml文件
3. 从content.xml文件创建一个XmlDocument对象
4. 从content.xml文件中删除所有"table:table"元素
5. 从我们的DataSet读取数据并组合相应的"table:table"元素
6. 将"table:table"元素添加到content.xml文件中
7. 将该文件压缩为新的*.ods*文件。

在此应用程序中，作为模板，我们必须使用一个空文档。但是，应用程序可以很容易地修改为使用其他模板（这样您就可以保留样式等）。

下载链接

您可以在此处下载演示应用程序的最新版本（包括C#源代码）。

历史

• 2009年7月24日：首次发布
• 2011年7月28日：项目从Visual Studio 2008 Windows Forms项目转换为Visual Studio 2010 WPF项目