ExcelDna，让Excel跑起来！

wodewan

前言：废话篇

曾经学习python的xlwing时，有个广告语叫xlwing，让Excel飞起来，盗版一个，ExcelDna，让Excel跑起来！
ExcelDna开发Xll可用C#，Vb.Net等，本帖使用C#，内容暂定为主体框架搭建，文件结构，函数，加载项、自定义Ribbon，窗体和任务窗格等。
水平有限，讲不了原理，也说不了优缺点，只分享如何使用，跑通流程，所以叫让Excel跑起来。。。

一、 主体框架搭建
1. 首先要说说IDE，如果是VS2019可使用ExcelDna插件模板自动生成主体框架，无须任何配置（后续可能会提到）。因本贴使用的是Visual Studio 2022，VS2022暂不支持ExcelDna的该插件，所以将使用Nuget包的方式一步一步手动搭建框架，虽然稍显麻烦，但对初次使用ExcelDNA也有好处，可以更加清楚的了解ExcelDNA的项目结构和每个文件的作用，熟练之后也可自行生成模板，免去一些重复的步骤。

2. 先建立一个C#或Vb.Net的类库项目，这里选.NetFrameWork,  .Net 的有可能后面再说，毕竟从预览版的ExcelDna1.6开始是支持.Net的，步骤如下图：如果不要支持一些老版本和系统，.NetFrameWork的版本建议选4.6.2之后版本，如下图所示，将生成一个空的C#或Vb.Net类库项目。



3. 接着使用Nuget工具安装ExcelDna包，操作步骤如下，需要注意的是，初次使用推荐ExcelDna.Addin 1.1.1版本。最新的1.5.1版本的貌似有点问题（可至官网了解详情，和杀软有关），预览版的1.6解决了这个问题，但1.6版本是包含.Net版本的，这里用不到。安装ExcelDna.Addin 1.1.1(插件包)的过程中会同时安装ExcelDna.Intergration 1.1.0（主要的Excel交互包），步骤如下：


4. 安装完成后，整个项目文件应该如下图所示，标号1：为说明文档，英文水平好的可以看看，也没什么大用（个人意见）；标号2：该引用比较关键，后续的很多功能都要使用到，但这里只要确认有自动添加了该引用即可，仅此而已；标号3：一个以DNA为后缀名的文件，后期一些dll的集成和设置会用到，暂时也不用管，只要确认有自动添加了即可：


5. 主框架已经基本搭建完成，可以试着写一个简单的函数来验证一下，然后调试运行，包括生成的bin文件夹内的文件，这里不做详细解释，待函数部分再说，只验证流程是否能够跑通即可，步骤如下：


6. 顺便说一下bin文件夹下的各个文件的用途，bin文件夹下有2个文件夹，一个debug，一个release，分别对应着解决方案配置的内容，如下图：至此，一个简单的ExcelDna框架已经搭建好了，就可以使用C#或VB.Net写xll插件了，后续可以根据各种需求，实现不同的功能模块，编译后2个带packed后缀的文件就是最后打包好的32位和64位的xll文件，可直接使用，未完待续。。。

wodewan

吐槽一下，代码文字模式有点麻烦，代码贴进去的和显示的不一样，可能只能识别VBA吧？编辑了好几回，估计老大审核的也烦了。。。。
但就是显示不全，算了，不知道第几次编辑了，只能删掉代码模式，直接贴文字了，或直接下载附件的动图查看。。。。。

二、 函数和加载项
这两个为啥放一起？因为这两个看着虽然差异很大，但用法和语法上基本差不多，就放一起来说。

1. 函数
说到ExcelDna的函数，可能是ExcelDna可以说的最多的内容了，什么C API，什么异步，什么RTD，等等，看着就让人头大，但其实对于刚开始接触ExcelDna来说，完全可以先把这些全部忘掉，先跑通流程，那些高级功能可以之后用到了再一个一个来学，其实日常能用到的也没几个，哈哈，广告来一遍，先让ExcelDna跑起来。。。，怎么让ExcelDna的函数跑起来呢？其实很简单，1楼最后其实有个动图演示，这里文字说明一下，简单3步即可：

第一步：既然要使用ExcelDna,为了区分功能，删掉自动生成的class1，自行先添加一个类Myfunction，并将这个类的签名变成Public static class 函数名，代码如下：

public static class MyFunction

{

}

第二步：在这个公开的静态类中就可以写函数了，函数的签名同样也是公开的和静态的，这里就先写一个简单的SayHello函数，代码就演变成这样：

public static class MyFunction
{
    public static string SayHello()
    {
      return "Hello ExcelDna";
    }
}

第三步：完成了以上3步，在Excel中并不能看到这个函数，使用得告诉Excel这个函数是个Excel函数，方法很简单就是在这个函数上加个”特性“，至于什么是特性，如果你不知道得化，无所谓，你就当它是个标签，贴上这个标签，这个函数就会具有一些特殊得功能，这里我们就给这个函数贴个[ExcelFunction]的标签，至于这个标签中的一些参数，刚开始也可以先不管，用到了再查文档，还是那句化先让程序跑起来，这样代码就演变成这样：

public static class MyFunction
{
    [ExcelFunction]
    public static string SayHello()
    {
          return "Hello ExcelDna";
    }
}

到此为止，一个简单的ExcelDNA函数就搞定了，你可以编译一下，或调试运行一下，就可以，发现出错了。。。
等等，好像漏掉了点什么？仔细的朋友可以发现，在1楼的动图中好像using了个什么东西，那是干啥的，有啥用呢？
你肯定没忘记，第三步我们加了个特性 [ExcelFunction]，那程序怎么才能告诉Excel我加了个特性呢，就靠那个using ExcelDna.Integration;
而特性 [ExcelFunction]就是这个dll其中的一项功能，所以使用前，必须先Using一下，类似其他语言里的import，导入的意思。

题外话，其实现在的IDE的提示很智能，如果你忘记Using，会在对应的地方出现红色的波浪线，你只需鼠标放置到那里，然后按Alt+Enter就会自动提示引用。

但这个函数也太简单了点吧？到目前为止，我们其实并没有和Excel程序的对象（workbook，sheet，range等）做任何的交互，这个时候就要引入Excel的编程接口了，对应Exceldna来说有2个接口可用，一个C API接口，一个Com 自动化接口，我们选择后者？what？后者，不是说前者才是ExcelDna的灵魂吗？（备注：以下仅为个人瞎掰，可忽略，因为自己也不太会用Excel的C API，哈哈）却是如此，不过我们的口号是什么？让EXCELDNA跑起来，对于前者来说是为效率而生，而且如果你已经熟练掌握了C API，估计也没必要用ExcelDNA了，也许C++更合适了，所以如果想快速入门，选择后者会更友好，毕竟对于Excel的调用，大部分语法和关键字和VBA如出一辙。。。。。。

说了这么多，那我们怎么和Excel交互呢，即使不管C Api接口，Com自动化接口又是个啥呢？答案是你也不用管，最简单的方法，直接Nuget安装一个ExcelDna.Interop，安装完成后你会发现引用中多了一个Microsoft.Office.Interop.Excel，这个就可以理解为我们与Excel交互的接口了,方法如下，：


至此，ExcelDna包的3个最主要的包我们都已经安装完成，分别是ExcelDna.Addin，ExcelDna.Intergration，ExcelDna.Interop，前两个我们已经大概接触过了（ExcelDna.Addin以后有可能会单说），第三个我们还没用过，下面我们就在加载项中试着使用一下，顺便介绍一下加载项的用法，还记得之前例子的函数吗？如果现在我们想让函数计算的结果通过按钮的方式写入Excel特定的单元格，而不是以函数的方式返回，怎么办？

2. 加载项
上面说了要和Excel交互的引用一下Excel的对象模型，通过安装ExcelDna.Interop，我们其实已经添加了Excel的对象模型，那如果使用呢，下面就通过Excel加载项来说明，和函数一样，我们同样分三步：

第一步：为了区别函数，我们新建一个类，命名为MyCommand，并标识为Public和Static,并添加相关引用，代码如下：

using ExcelDna.Integration;

using Excel = Microsoft.Office.Interop.Excel;

public static class MyCommand
{

}

第二步：在这个公开的静态类中也写一个函数，函数的签名同样也是公开的和静态的，注意下，返回值是Void，因为执行的是一个过程，无须返回值，这里就先写一个简单的WriteToExcel函数，需要说明的是，申明的 Excel.Application App ，这个App就代表着Excel程序了，而这个实例对象就是ExcelDnaUtil.Application，代表着当前插件所在的Excel程序，所以第二行代码代码App.ActiveCell.Value2的意思就是，当前插件所在Excel程序的激活的单元格的值等于”Hello ExcelDNA“,代码就演变成这样：

using ExcelDna.Integration;

using Excel = Microsoft.Office.Interop.Excel;

public static class MyCommand
{
    public static void WriteToExcel()
    {
            Excel.Application App = ExcelDnaUtil.Application as Excel.Application;

    }

}

第三步：第三步就简单了，和函数一样，给这个函数贴上标签，告诉程序这个是个加载项， [ExcelCommand(MenuName ="Test",MenuText ="Write To excel")]；是不是和UDF函数很类似，只是由[ExcelFunction]改成了[ExcelCommand]并且加了2个参数，这两个参数只是菜单的名称而已。代码就变成了这样：

using ExcelDna.Integration;

using Excel = Microsoft.Office.Interop.Excel;

public static class MyCommand
{
    [ExcelCommand(MenuName ="Test",MenuText ="Write To excel")]
    public static void WriteToExcel()
    {
        Excel.Application App = ExcelDnaUtil.Application as Excel.Application;
        App.ActiveCell.Value2 = "Hello ExcelDNA";
    }
}

整个过程演示如下，因为动图超过2m了就打了包，有兴趣的可以下载后查看：
至此，已经完成了函数和加载项的流程跑通，下一个就是UI界面了，未完待续。。。

wodewan

三、Ribbon 功能区

要实现一个Ribbon功能区，分2部分逐一说明：
1. 自定义RibbonXml的编写
2. 自定义RibbonClass类的编写

先说第一部分，RibbonXml的编写，看下图：
1. LoadImage回调，用于Ribbon区图片显示的回调，会在Ribbon类中重写；
2. button按钮中的Image标签，用于指定按钮的图片名称，不带后缀名；
3. OnAction回调，用于button按钮的点击回调；
这里主要说明一下架构方式，本例使用的是通过添加资源来实现，xml代码脱离类代码文件，好处一目了然，可以动态替换，并且编辑XML可以智能提示，做法也很简单，先新建一个RibbonResources的文件夹，将图片资源放进去了，然后再添加一个xml文件（可以新键，或导入已编辑好的xml均可）；然后在项目中再添加一个资源文件，将刚刚资源文件夹内的图片资源和xml文件作为资源添加即可。完成了这些步骤，写Ribbon类时就会方便很多。


再说第二部分，RibbonClass类的编写，如下图：
1. 对于Ribbon类的编写和函数以及加载项不同，标注是[ComVisible(true)]，也就是Com可见，同时继承: ExcelRibbon类
2. 第一个重写的函数GetCustomUI，用于获取第一部分资源文件中的RibbonXML内容
3. 第二个重写的函数LoadImage，用于获取第一部分资源文件中的图片内容
4. OnAction回调，这个不用多说，就是按钮点击后的执行的程序，一般我们的逻辑都在这个回调中完成。


至此一个Ribbon功能区大体就完成了，也许有人获取会问，为啥搞这么复杂，直接将xml代码都写Ribbon类里不就得了？举个例子：目前Ribbon区只有一个按钮Start，如果需要新增一个按钮Stop得话，使用这样的架构就非常得容易了，基本无须改变Ribbon类的代码，只需在Xml中指定即可，目的就是做到代码与Xml，图片这些资源分离，降低耦合，各做各的事，Ribbon类负责逻辑，Xml负责UI，简单演示如下：


好了，先写到这吧，根据2楼的经验，这次就不贴代码了，太麻烦了，上面的两部分图片在截图时考虑到不贴代码均截取完整，有兴趣的可以参考一下，至于窗体和任务窗格，其实到了这一步后就简单了，无非是新增窗体或窗格后，通过回调调用而已，还有一些比如Addin类的作用，如何嵌入第三方dll等一些小细节，看情况再说吧。。。

wodewan

补充：关于配置文件的说明



ExcelDna有个很有用的配置文件，以.Dna为文件后缀名的文件，每个项目都存在这个文件，上图是一个标准的DNA配置文件格式，一般情况下，无须更改该文件，但对于一些特殊情况，这个文件的作用将非常大，主要功能如下，其中 <ExternalLibrary  /> 表示的对创建的主dll的设置， <Reference  />表示对引用的dll的设置，IncludePdb参数，是否输出调试符号文件（暂时可忽略），LoadFromBytes（默认即可），主要说下面3种情况：
1. ExplicitExports：控制函数的输出方式
2. [size=1em]ExplicitRegistration：控制函数的注册方式
3. Pack：控制dll的打包方式（后面的例子中有介绍）

1. 控制函数的输出方式（ExplicitExports）

何为控制函数的输出方式，前面说过，要在Excel中使用UDF的话，必须在函数上使用特性[ExcelFunction]标注，真的是这样的吗？做个测试，再添加一个函数叫SayHello2，代码如下：

可以看到，在默认情况下只要是public static修饰的函数，无论加不加[ExcelFunction]标注，均可在Excel中使用该函数，但大多数情况下我们并不想让所有的public static修饰的函数都在Excel中显示，有些可能只是内部调用的函数，怎么办呢？答案就是使用这个配置文件中的 ExplicitExports="true"，这样只有标注了[ExcelFunction]标签的函数才会显示，如下图：


2. 控制函数的注册方式（[size=1em]ExplicitRegistration）
[size=1em]
这个参数默认值是false，也就是自动注册的，在一些特殊需求时确作用很大，举个例子，如果一个函数在运行前需要对函数的某个功能进行修改，也就是说可以实现函数功能动态修改，而无须修改原函数代码，这时将参数[size=1em]ExplicitRegistration=True。
然后进行手动注册，手动注册相对比较麻烦，而且涉及到DNA的另外一个包ExcelRegistration，这里简单介绍一下步骤，日常应用不常见，不具体展开：
1. 自定义一个Myaddin的类，并实现IExcelAddin接口；
2. 在实现这个类的AutoOpen方法中进行手动注册；
3. 调用ExcelRegistration中的GetExcelFunctions方法获取函数
4. 获取到函数后使用FunctionAttribute获取函数属性进行修改，最后返回

3. 控制第三方dll的打包方式
这个用的比较多，因后面的例子中有详细的介绍，这里就不多说了，主要的语法如下：

<Reference Path="xxx.dll" Pack="true"/>
  3.1 其中xxx.dll为第三方包的dll名（如QrCode.dll)
  3.2 Pack=“true” 表示将该dll打包嵌入到xll文件中。

momo66666

学习了~~~

wodewan

四、窗体和任务窗格的应用（做一个简单的二维码插件）
上面的例子中，在Ribbon功能区，设定了2个按钮，这次就改造这两个按钮一个显示窗体，一个显示任务窗格。
大体步骤如下：
1. 做一个Usercontrol，名称为UI_QR，供窗体和任务窗格调用。



2. 使用Nuget安装QrCode第三方包，并在UI_QR中实现相关逻辑。
    这里简单的使用文本框的change事件来触发生成二维码，然后将获取到的图片导入到picturebox中即可，代码很少，除了using语句后面会贴出，所有代码如下图：


3. 添加窗体和任务窗格，并将UI_QR加入其中即可。
UI的相关逻辑多已经做好，剩下的就简单了，将UI加入窗体和窗格中即可，两者是通用的。
<1>. 窗体，直接用图形化工具在窗体上画出来即可,然后使用如下代码直接调用


<2>. 任务窗格
直接在MyRibbon类中使用DNA的CreateCustomTaskPane创建并显示任务窗格，代码如下：


好了运行一下试试，窗体运行成功，任务窗格失败

为什么呢？任务窗格其实和Ribbon功能区一样，都是Com来实现的，所以和Ribbon一样，需在UI上做个标记，还记得上面没贴全的using语句代码吗？这里就包含了要添加的这个[ComVisible(true)],不可少



下面再运行试验一下，没问题可以正常运行：


有小伙伴可能会问二维码可以加个中心logo吗？这个不是EXCELDNA的内容了，其实只需将图片位置加入参数即可，很方便，再运行一下。



又有小伙伴疑惑了，为啥说这个，这就是为什么选择ExcelDna的原因了，因为它是Excel和其他语言第三方库的桥梁，通过它可以很轻松的使用其他语言的第三方库的功能，这就极大的扩展了Excel插件的功能，如上所示就这么简简单单的几步，就可以实现一个二维码的功能。
最后说下部署，xll的部署前面已经说过了，基本上你copy那个packed后缀的xll就行，但这是对于没有引入第三方包的情况，如果像目前这个情况，引入了QRCODE这个第三方包，若只copy那个xll就不行了，就必须把QRCoder.dll这个文件放置在xll旁边就行，那有没有办法把第三方包的dll也集成到xll文件中去，成为单文件插件，无须其他dll呢？答案是肯定的，这就用到了那个dna后缀名的文件，方法如下：



这样就可以将xll放到任意位置进行加载，而无须在旁边放第三方的dll了。


水平有限，难免有误，还请指正，断断续续花了几天的时间，希望给刚接触ExcelDna，有兴趣使用的朋友一个参考。

林越洋

有空试试，看看怎么用的！

momo66666

看了你的贴帖子,建一个新的线程显示窗口,为什么第二次打开的时候会异常?怎么解决呢?

wodewan

momo66666 发表于 2022-7-14 15:25
看了你的贴帖子,建一个新的线程显示窗口,为什么第二次打开的时候会异常?怎么解决呢?

wpf那个帖子？
具体不清楚第二次打开是什么意思，单看异常信息，应该和跨线程访问有关，先看看后台的Excel.EXE有没有正常退出。方便的话，可以传个附件看看。

momo66666

wodewan 发表于 2022-7-14 17:32
wpf那个帖子？
具体不清楚第二次打开是什么意思，单看异常信息，应该和跨线程访问有关，先看看后台的Exc ...

打开窗口后关闭,再次打开,提示窗口被原来的线程占用么?附件代码,谢谢!