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C# Excel 程式設計：讀寫與自動化完整指南

編輯：關於C#

前言

Excel 作為企業最常用的資料工具，C# 操作 Excel 的需求極高。本文介紹兩種主流做法：OleDb 資料存取（適合大量資料讀寫、無需安裝 Excel）與 COM 自動化（完整控制 Excel 應用程式、支援格式、圖表、巨集）。

開發環境需求

.NET 6 / .NET Framework 4.7.2+
Microsoft Access Database Engine (OleDb 驅動)
Microsoft Office Excel (COM 自動化需安裝)

方法一：使用 OleDb 讀取 Excel 資料（推薦大量資料）

2.1 連接字串設定

.xls (Excel 97-2003): 
Provider=Microsoft.Jet.OLEDB.4.0;Data Source={path};Extended Properties="Excel 8.0;HDR=YES;IMEX=1"

.xlsx (Excel 2007+): 
Provider=Microsoft.ACE.OLEDB.12.0;Data Source={path};Extended Properties="Excel 12.0 Xml;HDR=YES;IMEX=1"

關鍵參數：HDR=YES 第一列為標題，IMEX=1 混合資料型別當文字處理。

2.2 完整讀取範例：資料繫結到 DataGridView

using System;
using System.Data;
using System.Data.OleDb;
using System.Windows.Forms;

public class ExcelOleDbReader
{
    public static DataTable ReadExcelSheet(string filePath, string sheetName = "Sheet1")
    {
        string connStr = $"Provider=Microsoft.ACE.OLEDB.12.0;Data Source={filePath};Extended Properties=\"Excel 12.0 Xml;HDR=YES;IMEX=1\"";
        using var conn = new OleDbConnection(connStr);
        string query = $"SELECT * FROM [{sheetName}$]";
        using var adapter = new OleDbDataAdapter(query, conn);
        var dt = new DataTable();
        adapter.Fill(dt);
        return dt;
    }
}

// 使用範例
public class ExcelViewerForm : Form
{
    private DataGridView _grid;
    private Button _btnLoad;

    public ExcelViewerForm()
    {
        _grid = new DataGridView { Dock = DockStyle.Fill, ReadOnly = true, AllowUserToAddRows = false };
        _btnLoad = new Button { Text = "載入 Excel", Dock = DockStyle.Bottom, Height = 40 };
        _btnLoad.Click += async (s, e) => {
            using var dlg = new OpenFileDialog { Filter = "Excel Files|*.xls;*.xlsx" };
            if (dlg.ShowDialog() == DialogResult.OK)
            {
                try 
                {
                    var dt = ExcelOleDbReader.ReadExcelSheet(dlg.FileName);
                    _grid.DataSource = dt;
                }
                catch (Exception ex)
                {
                    MessageBox.Show($"讀取失敗：{ex.Message}");
                }
            }
        };
        this.Controls.AddRange(new Control[] { _grid, _btnLoad });
        this.Text = "Excel OleDb 讀取器";
        this.ClientSize = new Size(800, 600);
    }
}

OleDb 讀取 Excel 執行畫面

圖 01：OleDb 讀取 Excel 並繫結 DataGridView

2.3 寫入資料到 Excel（OleDb 限制）

OleDb 不支援建立新活頁簿，僅能對現有檔案的工作表進行 INSERT/UPDATE。建立新檔案請改用 COM 或開源庫（EPPlus, ClosedXML, NPOI）。

方法二：Excel COM 自動化（完整功能控制）

3.1 專案參考設定

右鍵專案 → 加入參考 → COM → 搜尋 "Microsoft Excel 16.0 Object Library" (版本依安裝 Office 而定)。

3.2 核心操作範例

using Excel = Microsoft.Office.Interop.Excel;

public class ExcelAutomation
{
    public void CreateAndWriteReport(string filePath)
    {
        Excel.Application excelApp = null;
        Excel.Workbook wb = null;
        Excel.Worksheet ws = null;

        try
        {
            excelApp = new Excel.Application();
            excelApp.Visible = false; // 背景執行
            excelApp.DisplayAlerts = false;

            wb = excelApp.Workbooks.Add();
            ws = (Excel.Worksheet)wb.ActiveSheet;
            ws.Name = "報表";

            // 寫入標題
            ws.Cells[1, 1] = "編號";
            ws.Cells[1, 2] = "品名";
            ws.Cells[1, 3] = "金額";

            // 寫入資料
            var data = new[] {
                new { Id = 1, Name = "筆記型電腦", Price = 35000 },
                new { Id = 2, Name = "滑鼠", Price = 500 },
                new { Id = 3, Name = "螢幕", Price = 8000 }
            };

            for (int i = 0; i < data.Length; i++)
            {
                ws.Cells[i + 2, 1] = data[i].Id;
                ws.Cells[i + 2, 2] = data[i].Name;
                ws.Cells[i + 2, 3] = data[i].Price;
            }

            // 設定欄寬與格式
            ws.Columns.AutoFit();
            Excel.Range priceRange = ws.Range["C2", $"C{data.Length + 1}"];
            priceRange.NumberFormat = "#,##0";

            wb.SaveAs(filePath);
        }
        finally
        {
            // 正確釋放 COM 物件（極重要！）
            ReleaseComObject(ws);
            ReleaseComObject(wb);
            if (excelApp != null)
            {
                excelApp.Quit();
                ReleaseComObject(excelApp);
            }
            GC.Collect();
            GC.WaitForPendingFinalizers();
        }
    }

    private void ReleaseComObject(object obj)
    {
        if (obj != null && System.Runtime.InteropServices.Marshal.IsComObject(obj))
        {
            System.Runtime.InteropServices.Marshal.ReleaseComObject(obj);
        }
    }
}

COM 自動化建立 Excel 執行畫面

圖 02：COM 自動化建立格式化 Excel 報表

3.3 讀取現有檔案資料

public DataTable ReadWithCom(string filePath, string sheetName)
{
    Excel.Application app = new Excel.Application();
    Excel.Workbook wb = app.Workbooks.Open(filePath);
    Excel.Worksheet ws = wb.Sheets[sheetName];
    Excel.Range used = ws.UsedRange;
    object[,] values = (object[,])used.Value2;

    var dt = new DataTable();
    // 假設第一列為標題
    for (int c = 1; c <= used.Columns.Count; c++)
        dt.Columns.Add(values[1, c]?.ToString() ?? $"Col{c}");

    for (int r = 2; r <= used.Rows.Count; r++)
    {
        var row = dt.NewRow();
        for (int c = 1; c <= used.Columns.Count; c++)
            row[c - 1] = values[r, c]?.ToString() ?? "";
        dt.Rows.Add(row);
    }

    wb.Close(false);
    app.Quit();
    ReleaseComObject(used); ReleaseComObject(ws); ReleaseComObject(wb); ReleaseComObject(app);
    return dt;
}

兩種方法比較與選擇建議

特性	OleDb	COM 自動化
需安裝 Excel	否 (需 ACE 驅動)	是
效能 (大量資料)	極快	較慢 (進程間通訊)
格式/樣式控制	無	完整支援
圖表/樞紐分析表	不支援	支援
伺服器端部署	適合	不建議 (需互動式登入)
建立新檔案	不支援	支援

現代替代方案：開源純 .NET 函式庫

無需安裝 Office、跨平台、效能優異：

ClosedXML：OpenXML 封裝，API 直覺，支援 .xlsx
EPPlus：功能豐富，商業專案需授權
NPOI：支援 .xls/.xlsx，Apache 授權

// ClosedXML 範例
using ClosedXML.Excel;
var wb = new XLWorkbook();
var ws = wb.AddWorksheet("報表");
ws.Cell(1, 1).Value = "Hello ClosedXML";
wb.SaveAs("Demo.xlsx");