CSV格式和EXCEL格式文件的区别

最近团队经常会收到导出各种数据的诉求，比如公司层面工程的数量、产业层面规则的明细数据、部门层面告警的细分数据等，因为量一般都非常大，都会默认以csv格式的文件传递。直到最近收到一些诉求，抱怨到每次拿到CSV文件都还需要额外的格式转换操作，希望我们可以直接提供excel格式的文件。在解释因为数据量大我们默认用CSV格式文件的同时，也想着要找个时间把两个文件格式的区别搞清楚。

本文会分为如下几个部分来展开：CSV和EXCEL文件的定义，两种文件格式的区别，数据量大的场景，两种文件格式的转换。

CSV和EXCEL文件的定义

CSV，全称是Comma-Separated Values，直接翻译就是用逗号分隔开值；那么CSV文件，直译就是用逗号分隔开值的文件，里面每一行都是一条数据记录，每条记录由一个或多个字段组成，字段间用逗号分隔。它是一种只能存储数据（但不能包含格式，公式，宏等）的纯文本文件格式，支持用任何文本编辑器打开和编辑；如果我们用excel打开，逗号会自动分隔到不同的单元格中。

EXCEL，全称是Microsoft Excel，是由微软公司提供的一款电子表格软件。而EXCEL文件是一种二进制文件格式，它用二进制编码来存储数据。不同于CSV文件，EXCEL文件不仅可以存储数据，还可以对数据进行操作，分析，可视化等操作。
p.s.细心的小伙伴会发现，EXCEL文件的后缀一般是XLS，有些也是XLSX。这是因为EXCEL版本的缘故，前者XLS（Excel spreadsheet）是EXCEL97—2003文档格式，而后者则是更新的EXCEL2007/2010及以上版本的专有文档格式。

两种文件格式的区别

本小节会分为如下4个部分进行对比：文件格式与内容、数据操作与功能、内存消耗、存储模式。

文件格式与内容

就像定义小节里介绍的一样，CSV格式是一种纯文本格式，它用逗号分隔开值，每一行代表一条记录，每一列代表着一个字段。因此，CSV文件也被称为平面文件，它只能存储数据，但不包含格式，公式，宏等。它的优点就是简单通用，占用空间小，支持任何文本编辑器打开或编辑。

而EXCEL格式作为一种二进制格式，每个工作表可以包含多个单元格，每个单元格则可以存储数据、格式、公式、宏等信息。EXCEL文件的优点就是功能强大，易于使用，支持对数据进行分析、可视化、链接外部数据源等操作。

数据操作与功能

CSV文件和EXCEL文件在数据操作和功能方面，因为格式不同（纯文本和二进制），天然就有着很大的差异。

CSV文件仅支持对数据进行基本的读写、排序、筛选等操作，可以被被任何编程语言轻松地解析和生成，例如Python，Java，C#等；但不支持对数据进行合并、拆分、置换或查找替换，也不提供对数据进行加密保护、共享或审计等功能。
而excel文件则可以对数据进行复杂的计算、统计、可视化、条件格式等操作，支持对数据进行合并、拆分、置换或查找替换，且提供对数据进行加密保护、共享或审计等功能；但因为是一种复杂的二进制文件，它就需要专门的编程语言库来操纵，例如xlrd，xlwt，openpyxl等。

内存消耗

CSV文件是流式生成的，它不需要一次性加载所有的数据到内存中，因此对内存的消耗比较小，导入导出的速度相对就会比较快。EXCEL文件则不是，它需要一次性将所有的数据加载到内存中，因此对内存的消耗较大，导入导出的速度就会比较慢；特别是Excel文件在数据量过大或格式过多的的时候，很容易出现内存溢出（OOM）的问题。

p.s.想要一定程度上的避免/解决这个问题，可以：1、使用64位版本的Excel，它可以使用更多的内存；2、清理Excel文件，删除不必要的格式等信息；3、优化Excel文件中的公式，避免引用整列或整行，避免使用跨工作簿或可变的函数；4、使用Poi中的SXSSFWorkbook类来导出超大Excel文件，它可以将数据写入临时文件，不占用内存。

存储模式

CSV文件被称为平面文件，它只能存储数据，但不包含格式，公式，宏等信息，因此CSV文件仅支持存储一张表的数据，不支持关系型数据库的概念，如主键，外键，索引等。

EXCEL文件则不仅可以存储数据，还支持对数据进行操作，分析，可视化等操作，它支持存多张表的数据，支持关系型数据库的概念，如主键，外键，索引等。

小节小结

结合以上对比项来看，我们可以得出个初步结论：CSV文件侧重于存储简单、结构化、规范化的数据（比如日志，配置信息等），适合用于数据传输、备份、输入输出、编程等场景。而Excel文件则侧重于存储复杂，非结构化，非规范化的数据（比如用户输入信息、调查问卷信息等），适合用于数据管理、数据操作、分析、计算、操作等场景。当然，在实际的数据应用中，我们还是需要根据数据的特点和用户需求来决定到底选用哪种格式。

数据量大的场景

结合前面的小节小结，我们可以说当数据量非常大的时候，一般推荐用csv格式来存储数据，因为CSV格式有如下优势：

• csv文件占用空间小，导入导出的速度快，可以节省时间和资源。
• csv文件可以被任何文本编辑器打开，支持被任何编程语言轻松地解析和生成，可以方便地进行数据处理和分析。
• csv格式文件是流式生成的，不需要一次性加载所有的数据到内存中，可以避免内存溢出（OOM）的问题。

当然，如果用户诉求就是希望直接对数据进行分析、校验、可视化等操作，就考虑可以使用EXCEL文件。

两种文件格式的转换

csv和excel格式文件是可以互相转换的，可以使用以下方法来进行转换：

• 如果想把csv文件转换为excel文件，我们可以在excel工具中打开csv文件，然后另存为excel格式。或者，也可以使用一些在线的转换工具，比如QuickTran这个。
• 如果想把excel文件转换为csv文件，我们也可以在excel中打开excel文件，然后另存为csv格式即可。或者，也可以使用一些在线的转换工具，例如这个工具。

注意，csv文件和excel文件的数据格式和功能有一些差异，转换的过程中可能会丢失一些信息，例如格式、宏等。因此，最好在初期导出数据的时候，就根据数据特点和用户需求，选择合适的文件格式，保证数据的完整性和准确性。

参考资料

1. https://en.wikipedia.org/wiki/Comma-separated_values
2. https://www.zhihu.com/question/606901541
3. https://en.wikipedia.org/wiki/Microsoft_Excel
4. https://www.zhihu.com/question/307048815