npoi

name	npoi
description	Use when reading/writing Excel (.xls/.xlsx) or Word (.doc/.docx) files in .NET without Microsoft Office — data import/export, report generation, template filling. NPOI: .NET port of Apache POI for Office file I/O in server environments.
tags	["dotnet","excel","word","office","npoi"]

项目地址： https://github.com/nissl-lab/npoi

NuGet： NPOI

官方文档： https://github.com/nissl-lab/npoi/wiki

许可证： Apache-2.0

概述

NPOI 主要能力：

• xls（HSSF） / xlsx（XSSF） / 流式 xlsx（SXSSF） 读写
• 公式计算：FormulaEvaluator
• 样式：字体、边框、对齐、数据格式、条件格式
• 图表 / 图片 / 批注
• Word .doc（HWPF） / Word .docx（XWPF）
• PowerPoint .ppt/.pptx
• 跨平台：.NET Framework / .NET 6+ / Linux / macOS

大文件写入推荐 SXSSF（流式），可处理百万行 Excel；大文件读取推荐 EventModel（XSSF SAX）。

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安装

dotnet add package NPOI

主要命名空间：

• NPOI.HSSF.UserModel — xls
• NPOI.XSSF.UserModel — xlsx
• NPOI.XSSF.Streaming — 流式 xlsx
• NPOI.SS.UserModel — 通用接口（IWorkbook / ISheet / IRow / ICell）
• NPOI.SS.Util — CellRangeAddress、WorkbookUtil

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写入 Excel（xlsx）

using NPOI.SS.UserModel;
using NPOI.XSSF.UserModel;

IWorkbook wb = new XSSFWorkbook();
ISheet sh = wb.CreateSheet("Sheet1");

// 标题样式
ICellStyle headStyle = wb.CreateCellStyle();
IFont font = wb.CreateFont();
font.Boldweight = (short)FontBoldWeight.Bold; font.FontHeightInPoints = 12;
headStyle.SetFont(font);
headStyle.FillForegroundColor = IndexedColors.Grey25Percent.Index;
headStyle.FillPattern = FillPattern.SolidForeground;
headStyle.Alignment = HorizontalAlignment.Center;

string[] head = { "ID", "Name", "Score", "Time" };
IRow row = sh.CreateRow(0);
for (int i = 0; i < head.Length; i++) {
    var c = row.CreateCell(i);
    c.SetCellValue(head[i]);
    c.CellStyle = headStyle;
}

// 数据
for (int r = 1; r <= 10; r++) {
    var dr = sh.CreateRow(r);
    dr.CreateCell(0).SetCellValue(r);
    dr.CreateCell(1).SetCellValue("User" + r);
    dr.CreateCell(2).SetCellValue(80 + r);
    dr.CreateCell(3).SetCellValue(DateTime.Now);   // 注意要设置日期样式
}

// 列宽
sh.AutoSizeColumn(1);

using var fs = new FileStream("out.xlsx", FileMode.Create);
wb.Write(fs, leaveOpen: false);

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读取 Excel

using var fs = new FileStream("in.xlsx", FileMode.Open, FileAccess.Read);
IWorkbook wb = WorkbookFactory.Create(fs);   // 自动识别 xls/xlsx
ISheet sh = wb.GetSheetAt(0);

for (int r = sh.FirstRowNum; r <= sh.LastRowNum; r++) {
    IRow row = sh.GetRow(r); if (row == null) continue;
    for (int c = row.FirstCellNum; c < row.LastCellNum; c++) {
        ICell cell = row.GetCell(c);
        Console.Write(GetValue(cell) + "\t");
    }
    Console.WriteLine();
}

static object GetValue(ICell? cell) => cell?.CellType switch {
    CellType.Numeric => DateUtil.IsCellDateFormatted(cell) ? cell.DateCellValue : cell.NumericCellValue,
    CellType.String  => cell.StringCellValue,
    CellType.Boolean => cell.BooleanCellValue,
    CellType.Formula => cell.CachedFormulaResultType switch {
        CellType.Numeric => cell.NumericCellValue,
        CellType.String  => cell.StringCellValue,
        _ => ""
    },
    _ => ""
};

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数据格式（日期 / 数字）

ICellStyle dateStyle = wb.CreateCellStyle();
dateStyle.DataFormat = wb.CreateDataFormat().GetFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");

ICellStyle pctStyle = wb.CreateCellStyle();
pctStyle.DataFormat = HSSFDataFormat.GetBuiltinFormat("0.00%");

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公式

sh.CreateRow(11).CreateCell(2).SetCellFormula("SUM(C2:C11)");

// 计算公式（写出前）
var ev = wb.GetCreationHelper().CreateFormulaEvaluator();
ev.EvaluateAll();

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流式写入（SXSSF，海量行）

using NPOI.XSSF.Streaming;

using SXSSFWorkbook wb = new SXSSFWorkbook(rowAccessWindowSize: 1000);
ISheet sh = wb.CreateSheet("big");
for (int r = 0; r < 1_000_000; r++) {
    var row = sh.CreateRow(r);
    for (int c = 0; c < 10; c++)
        row.CreateCell(c).SetCellValue(r * 10 + c);
}
using var fs = File.Create("big.xlsx");
wb.Write(fs);
wb.Dispose();   // 清理临时文件

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合并单元格 / 冻结 / 筛选

sh.AddMergedRegion(new CellRangeAddress(0, 0, 0, 3));   // 合并第一行 A:D
sh.CreateFreezePane(0, 1);                              // 冻结首行
sh.SetAutoFilter(new CellRangeAddress(0, sh.LastRowNum, 0, 3));

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图片

byte[] img = File.ReadAllBytes("logo.png");
int picIdx = wb.AddPicture(img, PictureType.PNG);
IDrawing patriarch = sh.CreateDrawingPatriarch();
var anchor = wb.GetCreationHelper().CreateClientAnchor();
anchor.Col1 = 5; anchor.Row1 = 1;
var pic = patriarch.CreatePicture(anchor, picIdx);
pic.Resize();

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条件格式

var cf = (XSSFConditionalFormatting)sh.SheetConditionalFormatting;
var rule = cf.CreateConditionalFormattingRule(ComparisonOperator.GreaterThan, "60");
var pattern = rule.CreatePatternFormatting();
pattern.FillBackgroundColor = IndexedColors.Yellow.Index;
cf.AddConditionalFormatting(new[] { CellRangeAddress.ValueOf("C2:C11") }, rule);

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Word（XWPF）

using NPOI.XWPF.UserModel;

XWPFDocument doc = new();
XWPFParagraph p  = doc.CreateParagraph();
XWPFRun r = p.CreateRun();
r.FontSize = 16; r.IsBold = true; r.SetText("Hello NPOI");

using var fs = File.Create("out.docx");
doc.Write(fs);

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性能与最佳实践

1. 百万级写用 SXSSF，注意 Dispose() 清理 tmp 文件
2. 样式数量受 64000 限制：复用 ICellStyle 实例
3. 日期单元格 必须设置 DataFormat，否则显示数字
4. 大文件读用 XSSFEventModel（SAX）以减少内存
5. xls 行数上限 65536，xlsx 上限 1048576
6. 避免在循环内 wb.CreateCellStyle()

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AI 使用建议

推荐工作流

1. 确定格式：.xls 用 HSSFWorkbook，.xlsx 用 XSSFWorkbook，不确定用 WorkbookFactory.Create() 自动识别
2. 读文件：FileStream → WorkbookFactory.Create() → GetSheetAt(0) → 遍历 Row/Cell → 根据 CellType 取值
3. 写文件：new XSSFWorkbook() → CreateSheet() → CreateRow() → CreateCell() → SetCellValue() → FileStream 写出
4. 样式后设：先写数据，再设样式（复用 ICellStyle 实例，避免 64000 限制）
5. 大文件处理：写用 SXSSFWorkbook（流式），读用 EventModel（SAX 事件驱动）

关键模式与常见陷阱

• 日期变数字：日期单元格必须设置带日期 DataFormat 的 ICellStyle，否则显示为数字
• 样式 64000 限制：ICellStyle 实例总数不能超过 64000，必须在循环外 CreateCellStyle() 并复用
• 中文不乱码的前提：xlsx 默认 UTF-8 不会乱码；xls 需要检查 Excel 打开时自动识别
• 公式需要求值：wb.GetCreationHelper().CreateFormulaEvaluator().EvaluateAll() 在写出前调用
• SXSSF 记得 Dispose：流式写入后必须 Dispose() 清理临时文件
• 不要用 COM/Interop：NPOI 纯托管，不依赖 Office 安装，服务器环境友好

如何选择正确方案

场景	推荐方案
简单导入导出（< 10 万行）	NPOI XSSFWorkbook
百万级写入	NPOI SXSSFWorkbook
百万级读取	NPOI EventModel（SAX）
WinForms/WPF 内嵌表格	ReoGrid（底层用 NPOI 读写文件）
纯数据交换（无格式）	MiniExcel / CsvHelper

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常见问题

问题	解决
中文乱码	文件流默认 UTF-8；xls 打开 Excel 自动识别
日期变数字	给 Cell 设置带日期 DataFormat 的 ICellStyle
出现「This Workbook contains an invalid」	风格数超限或公式错误，减少样式 / 修正公式
内存溢出	改用 SXSSF / EventModel
Office 打开提示损坏	写完后 wb.Write(fs) 必须在文件流之前不要 Close 流

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相关技能

• reogrid — .NET 电子表格控件，内嵌可编辑表格，底层依赖 NPOI 读写 Excel 文件：../reogrid/SKILL.md
• sqlsugar — .NET ORM，可与 NPOI 配合：从数据库查询后批量导出 Excel：../sqlsugar/SKILL.md

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参考资源

• Wiki：https://github.com/nissl-lab/npoi/wiki
• Apache POI（API 等价）：https://poi.apache.org/components/spreadsheet/
• 中文教程（znlgis）：https://znlgis.github.io/csharp/tutorial/npoi/