Excel Safe Editing Five-Step Method / Excel 安全編輯五步法

概述

編輯現有 Excel 檔案（尤其是大檔案或包含公式的檔案）時，跳過勘察直接操作極易出錯——不知道單元格里存的是值還是公式、insert 操作後公式引用錯亂、處理完才發現數據對應不上。

此技能定義五步標準流程，所有 Excel 結構性編輯任務均應遵循。

第零步：備份（操作前必做） / Step Zero: Backup (Mandatory)

任何寫操作都有不可逆風險。備份是第一道防線。

import shutil
from datetime import datetime

FILE = '目標檔案.xlsx'
BAK = FILE.replace('.xlsx', f'_backup_{datetime.now().strftime("%Y%m%d_%H%M%S")}.xlsx')
shutil.copy2(FILE, BAK)
print(f'已備份: {os.path.basename(BAK)}')

規則：

• 操作前必備份，備份名含時間戳，同目錄存放
• 操作成功後，同文件歷史備份僅保留最新 3 份
• 操作失誤後：立即刪除損壞檔案 → 從備份恢復 → 重試

第一步：勘察 / Step 1: Scout

目標：徹底瞭解檔案結構，不遺漏任何關鍵資訊。

1.1 檔案體量

import os
size_mb = os.path.getsize('file.xlsx') / 1024 / 1024
print(f'檔案大小: {size_mb:.1f} MB')

• 估算載入時間：~1s/MB（openpyxl 全量模式）
• 設定合理 timeout：至少 檔案大小_MB × 2 + 60 秒

1.2 結構掃描

from openpyxl import load_workbook

# 全量模式獲取準確行列數
wb = load_workbook('file.xlsx')
ws = wb.active
print(f'工作表: {ws.title}, 行: {ws.max_row}, 列: {ws.max_column}')

# 讀取所有表頭（可能有合併單元格/多行表頭）
for row_idx in range(1, 4):  # 前3行，覆蓋多行表頭
    for col_idx in range(1, ws.max_column + 1):
        v = ws.cell(row=row_idx, column=col_idx).value
        if v is not None:
            print(f'  行{row_idx} 列{col_idx}: {repr(v)[:60]}')

1.3 資料型別雙重掃描（關鍵！） / Dual Data Type Scan (Critical!)

這是最常見的翻車點。 必須同時用兩種模式讀取，對比確認是值還是公式：

# 模式A：預設模式 → 讀到公式字串
wb_raw = load_workbook('file.xlsx', read_only=True)
ws_raw = wb_raw.active

# 模式B：data_only → 讀到計算結果
wb_data = load_workbook('file.xlsx', read_only=True, data_only=True)
ws_data = wb_data.active

# 對比目標列的2-6行
for col in target_columns:
    for row in range(2, 7):
        v_raw = ws_raw.cell(row=row, column=col).value
        v_data = ws_data.cell(row=row, column=col).value
        match = type(v_raw) == type(v_data)
        print(f'  列{col}行{row}: raw={type(v_raw).__name__}={repr(v_raw)[:30]}')
        print(f'         data_only={type(v_data).__name__}={repr(v_data)[:30]} {"✓" if match else "⚠️公式!"}')

1.4 資料樣本

檢查前 5 行 + 中間若干行 + 末尾 5 行，確認資料格式一致。

第二步：規劃 / Step 2: Plan

勘察完成後，回答以下問題再動手：

1. 目標列：列號、英文程式碼、中文名各是什麼？
2. 資料型別：值是 datetime？float？還是公式？如果用預設模式讀，int() 會不會炸？
3. 公式列：檔案中有哪些列包含公式？insert/delete 會不會打亂引用？
4. 多列操作：如果涉及多列插入/刪除，從右到左處理避免索引錯亂
5. 耗時估算：載入 ~1s/MB，逐格寫入 ~0.5ms/格

第三步：執行 / Step 3: Execute

3.1 載入

wb = load_workbook('file.xlsx')  # 不帶 data_only，才能儲存
ws = wb.active

3.2 多列操作順序

從右到左（列號從大到小），避免前面插入導致後續列號偏移：

target_cols = [6, 8, 25, 26, 36]  # 原始列號
for col in sorted(target_cols, reverse=True):
    ws.insert_cols(col)
    # ... 操作 ...

3.3 進度輸出

大檔案必須輸出進度，否則使用者不知道是否卡死：

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for row in range(start_row, total_rows + 1):
    # ... 單元格操作 ...
    if row % 50000 == 0:
        print(f'進度: {row}/{total_rows} ({row/total_rows*100:.1f}%)')

3.4 儲存

wb.save('file.xlsx')

3.5 清理 / Cleanup

# 清理舊備份（保留最新3個）
import os, re
backup_dir = os.path.dirname(FILE)
base = os.path.basename(FILE).replace('.xlsx', '')
backups = sorted([
    f for f in os.listdir(backup_dir)
    if f.startswith(base + '_backup_') and f.endswith('.xlsx')
], reverse=True)
for old_bak in backups[3:]:
    os.remove(os.path.join(backup_dir, old_bak))

# 清理臨時解壓目錄
import shutil
for tmp_dir in [d for d in os.listdir(backup_dir) if d.endswith('_tmp') or d.endswith('_proc')]:
    full = os.path.join(backup_dir, tmp_dir)
    if os.path.isdir(full):
        shutil.rmtree(full)

3.6 失誤恢復 / Failure Recovery

# 如果操作失敗，刪損壞檔案 + 從備份恢復
try:
    # ... 執行操作 ...
except Exception as e:
    print(f'❌ 操作失敗: {e}')
    if os.path.exists(FILE):
        os.remove(FILE)           # 刪除損壞產物
    shutil.copy2(BAK, FILE)       # 從備份恢復
    print(f'已從備份恢復')
    raise

第四步：驗證 / Step 4: Verify

4.1 表頭驗證

確認新插入/修改的列頭正確，相鄰列未受影響。

4.2 資料抽樣

必須覆蓋：前 5 行 + 中間 2 處 + 末 2 行。

wb = load_workbook('file.xlsx', read_only=True, data_only=True)
ws = wb.active
check_rows = [2, 3, 4, 5, 6, ws.max_row // 2, ws.max_row // 2 + 100, ws.max_row - 1, ws.max_row]
for row in check_rows:
    # 驗證目標列資料
    ...

4.3 驗證清單 / Verification Checklist

• [ ] 新列/修改列的位置正確
• [ ] 資料格式正確（如 yyyymmdd 文本）
• [ ] 相鄰列未被意外修改
• [ ] 公式列引用未錯亂（如果有公式）
• [ ] 無遺漏行（空值行確認是源資料為空而非寫入遺漏）
• [ ] 備份檔案已保留（操作成功則保留最新 3 份）
• [ ] 損壞/臨時檔案已清理

常見踩坑經驗 / Common Pitfalls

供其他技能引用

其他 Excel 操作技能在 SKILL.md 開頭宣告：

> 本技能遵循 [[excel-safe-workflow]] 四步法。執行前必須完成勘察→規劃，執行後必須驗證。

然後直接引用此技能中的程式碼模板，不需要重複描述四步法細節。

這個 Skill 質量良好，提供了完整的 Excel 安全編輯流程指導。它的優點是結構清晰、實用性強，特別是對公式處理和大檔案操作的細節指導很到位，配有程式碼示例便於理解。主要不足是文件內容相對單薄，缺少實際案例演示和常見問題解答。總體而言，這是一個實用的基礎工作流技能，適合需要頻繁處理 Excel 檔案的使用者參考使用。