檔案資料存取
2019/10/03 謝碧景(c)編製更新
學習目標
學會 Python內建函數 open() 開啟指定檔案，對資料內容的編輯與應用。
學會 csv 資料的儲存與讀取。
學會 Excel 資料的儲存與讀取。
學會 Google 試算表儲存與讀取
檔案資料儲存與應用大綱
一、 open() 函數開啟檔案
(一)語法
open(檔案名稱[,模式][,編碼])
上述參數中『檔案名稱』必填，其他參數可省略，預設模式為讀取，預設編碼視作業系統而訂。
模式參數：
1.建立物件：open 函數會建立一個物件，該物件可處理檔案，待讀取或編輯作業後，會以 close 方法關閉檔案。如下：
f=open('file1.txt','w')
...
f.close()
2.ANSI 編碼：繁體中文Windows 系統，預設編碼為cp950，即記事本儲存為 ANSI 編碼。
◆範例1：開啟 file1.txt 檔案為寫入模式，並將資料寫入檔案中。(檔名：filewrite-1.py)
＊註：開啟 file1.txt 檔案：中文 Windows系統預設編碼為 ANSI (以記事本開啟)。
3.UTF-8 編碼：因國際間通行編碼及Linux系統預設皆為 UTF-8 編碼，故建議指定 UTF-8 編碼。如下：
例1-2：UTF-8 編碼。(檔名：filewrite_UTF-8.py)
開啟 file1.txt 檔案：
4.讀取檔案：讀取 file1.txt 檔案，並顯示資料內容。
例1-3：讀取檔案。(檔名：fileread_1-3.py)
5.with 敘述：with 結束後會自動關閉開啟的檔案，※注意：with 敘述內的程式區塊必須縮排。
例1-4：with 敘述。(檔名：file-with_1-4.py)
(二)常用處理檔案內容的方法
6.read([size])：讀取指定長度的字元，若未指定長度則讀取所有字元。
例1-5：read([size]) 讀取file1.txt 檔案的前4個字元。(檔名：fileread_1-5.py)
7.readlines()：讀取目前文字指標所在行中size長度的文字內容，若省略參數則讀取一整列，含"\n"字符。
例1-6：readlines() 讀取file1.txt 檔案的所有文件內容。(檔名：filerreadlines_1-6.py)
＊註1：BOM為文件前端代碼，在中文Windows 系統中，以記事本將檔案存為 UTF-8 時會自動產生，佔1個字元，故讀取有BOM的文件檔，可加上『encoding='UTF-8-sig'』，將BOM去除。【參閱：BOM-維基百科】。
＊註2：亦可利用 文件編輯器 NotePad++，如下圖，選擇『編碼→UTF-8碼』，去除BOM。
二、 csv 資料的儲存與讀取
(一)寫入csv 檔案
匯入 csv模組，即可存取『.csv』檔案。
利用 csv 的 writer 方法，可建立一個寫入 csv 檔案的物件，再利用 writerow 即可寫入一個串列資料。
◆範例2：寫入『file2.csv』檔案。.(檔名：csvwrite.py)
執行結果：
＊註：file2.csv 檔案以逗號『,』為分隔字元儲存，newline=''可讓資料中的換行字元正確分解。
(二)讀取 csv 檔案
可將csv檔案中資料，以串列或字典方式讀取。
利用 csv 的 reader 方法，讀取csv檔案內容。
例2-2：讀取『file2.csv』 檔案。.
執行結果：
三、 Excel 資料儲存與讀取
(一) Excel 資料儲存
1.匯入 openpyxl 模組，即可存取Excel 文件格式。參閱：openpyxl 官網
import openpyxl
2.利用 Workbook 方法建立一個新的工作簿。
workbook=openpyxl.Workbook()
3.取得工作簿的第1個工作表，設定 sheet 工作表之儲存格內容，或以 append 方法加入串列資料。最後以工作簿的 save 方法存檔。
sheet = workbook.worksheets[0]
sheet['A1'] = '儲存格內容' #設定A1儲存格內容
# 例
listtitle=["姓名","號碼"]
sheet.append(listtitle)
# 存檔
workbook.save('檔名.xlsx')
◆範例3：將資料儲存到『file3.xlsx』檔。(檔名：xlsx_write.py)
(二) Excel 資料讀取
匯入 openpyxl 模組後，利用 load_workbook 方法建立讀取 Excel 檔案。(檔名：xlsx_read.py)
例3-2：讀取『file3.xlsx』 檔案，並修改A3儲存格資料為 Joe，並存檔。.
＊註：
5 #取得指定儲存格內容
6 以 max_row、max_column 屬性可取得總列數(3)、總行數(2)。
8-11 # cell方法可讀取儲存格，value屬性顯示儲存格內容。
12-13 修改A3儲存格內容後存檔。
＊參閱： 自動化操作excel(openpyxl)。摘自：GrandmaCan
四、 Google 試算表儲存與讀取
(一)操作流程
使用 Python 將資料儲存到 Google試算表，需先到 Google Developers Console 建立專案。
啟用 Google Sheet API，並建立『服務帳戶』和『服務帳戶金鑰』。
再於 Google試算表設定權限即可。
(二)操作步驟
1.Google Developers Console 設定：建立專案 https://console.developers.google.com
步驟1：請於【MyFusionTables】按下拉選單→開啟【選取專案→新增專案】。
步驟2：輸入【專案名稱→建立】。
2.啟用 Google Sheet API，並建立『服務帳戶』和『服務帳戶金鑰』
步驟3：按下【啟用API和服務】再於搜尋欄位輸入『Google Sheet』點選搜尋到的Google Sheet API，開啟Google Sheet API 視窗，按下【啟用】。
步驟4：在【憑證】頁面按下建立憑證 \ 服務帳戶：新增服務帳戶，角色→角色管理員，金鑰類別：JSON→建立。
＊註：待服務帳戶完成後會建立 json 金鑰檔並下載本機，該金鑰檔及服務帳戶名稱會在Python連線雲端硬碟Google試算表中使用(請保存 json 金鑰檔)。
3.Google試算表設定權限
步驟5：請在自己的雲端硬碟中建立Google 試算表，並按下【共用】，使用者輸入Google Developers Console 剛建立的帳戶名稱(即電子郵件，權限設定【可編輯】，後按下傳送。
4.pip 安裝相關模組
請至Anaconda Prompt 安裝gspread 及oauth2client 模組。
pip install gspread oauth2client
5.取得Google資料表的id
6.以Python程式連結 Google 試算表
◆範例4：(檔名：LinkGoogleSheet.py)
執行結果：(以Spyder 執行，並將 LinkGoogleSheet.py 及 json 金鑰檔，儲存在同一資料夾後，再執行本程式。)
