2023版：深度比较几种.NET Excel导出库的性能差异

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2023版：深度比较几种.NET Excel导出库的性能差异

引言

背景和目的

本文介绍了几个常用的电子表格处理库，包括EPPlus、NPOI、Aspose.Cells和DocumentFormat.OpenXml，我们将对这些库进行性能测评，以便为开发人员提供实际的性能指标和数据。

下表将功能/特点、开源/许可证这两列分开，以满足需求：

功能 / 特点 EPPlus NPOI Aspose.Cells DocumentFormat.OpenXml
开源 是 是 否 是
许可证 MIT Apache 商业 MIT
支持的 Excel 版本 Excel 2007 及更高版本 Excel 97-2003 Excel 2003 及更高版本 Excel 2007 及更高版本

测评电脑配置

组件 规格
CPU 11th Gen Intel(R) Core(TM) i5-11320H @ 3.20GHz,2496 Mhz，4 个内核，8 个逻辑处理器
内存 40 GB DDR4 3200MHz
操作系统 Microsoft Windows 10 专业版
电源选项 已设置为高性能
软件 LINQPad 7.8.5 Beta
运行时 .NET 6.0.21

准备工作

使用Bogus库生成6万条标准化的测试数据。

void Main()
{
	string path = Path.Combine(Environment.GetFolderPath(Environment.SpecialFolder.Desktop), "test-data.json");
	using var file = File.Create(path);
	using var writer = new Utf8JsonWriter(file, new JsonWriterOptions { Indented = true });
	var data = new Bogus.Faker()
		.RuleFor(x => x.Id, x => x.IndexFaker + 1)
		.RuleFor(x => x.Gender, x => x.Person.Gender)
		.RuleFor(x => x.FirstName, (x, u) => x.Name.FirstName(u.Gender))
		.RuleFor(x => x.LastName, (x, u) => x.Name.LastName(u.Gender))
		.RuleFor(x => x.Email, (x, u) => x.Internet.Email(u.FirstName, u.LastName))
		.RuleFor(x => x.BirthDate, x => x.Person.DateOfBirth)
		.RuleFor(x => x.Company, x => x.Person.Company.Name)
		.RuleFor(x => x.Phone, x => x.Person.Phone)
		.RuleFor(x => x.Website, x => x.Person.Website)
		.RuleFor(x => x.SSN, x => x.Person.Ssn())
		.GenerateForever().Take(6_0000)
		.Dump();
	JsonSerializer.Serialize(writer, data);
	Process.Start("explorer", @$"/select, ""{path}""".Dump());
}

Bogus输出结果

Id Gender FirstName LastName Email BirthDate Company Phone Website SSN
1 Male Antonio Paucek Antonio.Paucek@gmail.com 1987/10/31 5:46:50 Moen, Willms and Maggio (898) 283-1583 x88626 pamela.name 850-06-4706
2 Male Kurt Gerhold Kurt.Gerhold40@yahoo.com 1985/11/1 18:41:01 Wilkinson and Sons (698) 637-0181 x49124 cordelia.net 014-86-1757
3 Male Howard Hegmann Howard2@hotmail.com 1979/7/20 22:35:40 Kassulke, Murphy and Volkman (544) 464-9818 x98381 kari.com 360-23-1669
4 Female Rosemarie Powlowski Rosemarie.Powlowski48@hotmail.com 1964/5/18 1:35:45 Will Group 1-740-705-6482 laurence.net 236-10-9925
5 Female Eunice Rogahn Eunice84@gmail.com 1979/11/25 11:53:14 Rippin – Rowe (691) 491-2282 x3466 yvette.net 219-75-6886
……

创建公共类方便正式测评使用

void Main()
{
    string path = Environment.GetFolderPath(Environment.SpecialFolder.Desktop) + @"test-data.json";
    LoadUsers(path).Dump();
}

List LoadUsers(string jsonfile)
{
    string path = jsonfile;
    byte[] bytes = File.ReadAllBytes(path);
    return JsonSerializer.Deserialize>(bytes);
}

IObservable Measure(Action action, int times = 5)
{
    return Enumerable.Range(1, times).Select(i =>
    {
        var sw = Stopwatch.StartNew();

        long memory1 = GC.GetTotalMemory(true);
        long allocate1 = GC.GetTotalAllocatedBytes(true);
        {
            action();
        }
        long allocate2 = GC.GetTotalAllocatedBytes(true);
        long memory2 = GC.GetTotalMemory(true);

        sw.Stop();
        return new
        {
            次数 = i, 
            分配内存 = (allocate2 - allocate1).ToString("N0"),
            内存提高 = (memory2 - memory1).ToString("N0"), 
            耗时 = sw.ElapsedMilliseconds,
        };
    }).ToObservable();
}

class User
{
    public int Id { get; set; }
    public int Gender { get; set; }
    public string FirstName { get; set; }
    public string LastName { get; set; }
    public string Email { get; set; }
    public DateTime BirthDate { get; set; }
    public string Company { get; set; }
    public string Phone { get; set; }
    public string Website { get; set; }
    public string SSN { get; set; }
}

代码解释

1、上面的代码单位是字节 (bytes)

2 、其中IObservable（System.IObservable）是用于处理事件流的接口，它实现了观察者模式。它表示一个可观察的序列，可以产生一系列的事件，并允许其他对象（观察者）来订阅和接收这些事件。IObservable 适用于动态的、实时的事件流处理，允许观察者以异步方式接收事件，可以用于响应式编程、事件驱动的编程模型等。

3、GC.GetTotalAllocatedBytes(true) 获取分配内存大小
GC.GetTotalMemory(true) 获取占用内存大小

性能测评

EPPlus

string path = Environment.GetFolderPath(Environment.SpecialFolder.Desktop) + @"test-data.json";
List users = LoadUsers(path);

Measure(() =>
{
    Export(users, Environment.GetFolderPath(Environment.SpecialFolder.Desktop) + @"export.epplus.xlsx");
}).Dump("EPPlus");

void Export(List data, string path)
{
    using var stream = File.Create(path);
    using var excel = new ExcelPackage(stream);
    ExcelWorksheet sheet = excel.Workbook.Worksheets.Add("Sheet1");
    PropertyInfo[] props = typeof(User).GetProperties();
    for (var i = 0; i

输出结果

EPPlus (6.2.8) （2023/8/15）输出结果

次数 分配内存 内存提高 耗时
1 454,869,176 970,160 2447
2 440,353,488 176 1776
3 440,062,264 0 1716
4 440,283,584 0 1750
5 440,653,264 0 1813

EPPlus （4.5.3.2）（2019/6/16）输出结果

次数 分配内存 内存提高 耗时
1 963,850,944 192,048 2765
2 509,450,792 600 1897
3 509,872,160 424 1920
4 509,858,576 424 1989
5 509,651,512 424 2076

由此看出 相比2019,到了2023年EPPlus的性能得到了略微的提升

NP服务器托管网OI

示例代码一：XSSFWorkbook

List users = LoadUsers(Environment.GetFolderPath(Environment.SpecialFolder.Desktop) + @"test-data.json");

Measure(() =>
{
    Export(users, Environment.GetFolderPath(E服务器托管网nvironment.SpecialFolder.Desktop) + @"export.npoi.xlsx");
}).Dump("NPOI");

void Export(List data, string path)
{
    IWorkbook workbook = new XSSFWorkbook();
    ISheet sheet = workbook.CreateSheet("Sheet1");

    var headRow = sheet.CreateRow(0);
    PropertyInfo[] props = typeof(User).GetProperties();
    for (var i = 0; i

输出结果

NPOI （2.6.1）（2023/7/12）输出结果

次数 分配内存 内存提高 耗时
1 1,589,285,792 567,272 5549
2 1,577,028,664 96 7043
3 1,577,398,488 48 8107
4 1,576,360,696 -90,512 9336
5 1,576,226,688 -3,120 8289

NPOI （2.4.1）（2018/12/18）输出结果

次数 分配内存 内存提高 耗时
1 1,648,548,696 526,824 6947
2 1,633,685,136 120 7921
3 1,634,033,296 24 8864
4 1,634,660,176 -90,200 8945
5 1,634,205,368 -2,584 8078

示例代码二：SXSSFWorkbook

List users = LoadUsers(Environment.GetFolderPath(Environment.SpecialFolder.Desktop) + @"test-data.json");

Measure(() =>
{
    Export(users, Environment.GetFolderPath(Environment.SpecialFolder.Desktop) + @"export.npoi.xlsx");
}).Dump("NPOI");

void Export(List data, string path)
{
    IWorkbook workbook = new SXSSFWorkbook();
    ISheet sheet = workbook.CreateSheet("Sheet1");

    var headRow = sheet.CreateRow(0);
    PropertyInfo[] props = typeof(User).GetProperties();
    for (var i = 0; i

输出结果

NPOI （2.6.1）（2023/7/12）输出结果

次数 分配内存 内存提高 耗时
1 571,769,144 11,495,488 2542
2 482,573,584 96 5106
3 481,139,296 24 1463
4 481,524,384 48 1510
5 481,466,616 48 1493

NPOI （2.4.1）（2018/12/18）输出结果

次数 分配内存 内存提高 耗时
1 660,709,472 537,512 7808
2 650,060,376 8,128 8649
3 649,006,952 4,136 7064
4 649,267,920 -89,776 6973
5 649,955,024 48 6538

经过测试 发现SXSSFWorkbook 确实比XSSFWorkbook 性能好，有显著提升
由此看出 相比2018,到了2023年NPOI的性能得到了略微的提升

Aspose.Cells

Util.NewProcess = true;
List users = LoadUsers(Environment.GetFolderPath(Environment.SpecialFolder.Desktop) + @"test-data.json");

SetLicense();

Measure(() =>
{
    Export(users, Environment.GetFolderPath(Environment.SpecialFolder.Desktop) + @"export.aspose2.xlsx");
}, 5).Dump("Aspose");

void Export(List data, string path)
{
    using var excel = new Workbook();
    excel.Settings.MemorySetting = MemorySetting.Normal;
    excel.Settings.CheckExcelRestriction = false;
    Worksheet sheet = excel.Worksheets["Sheet1"];
    sheet.Cells.ImportCustomObjects(data, 0, 0, new ImportTableOptions
    {
        IsFieldNameShown = true, 
        DateFormat = "MM/DD/YYYY hh:mm:ss AM/PM", 
        ConvertNumericData = false, 
    });
    excel.Save(path);
}

void SetLicense()
{
    Stream stream = new MemoryStream(Convert.FromBase64String(@"密钥"));
    stream.Seek(0, SeekOrigin.Begin);
    new Aspose.Cells.License().SetLicense(stream);
}

输出结果

Aspose.Cells （23.8.0）（2023/8/9）输出结果

次数 分配内存 内存提高 耗时
1 443,025,112 3,471,984 2889
2 392,090,304 30,208 1863
3 391,419,072 -8 1716
4 392,041,144 24 1797
5 392,078,992 24 1689

Aspose.Cells （19.8.0）（2019/8/20）输出结果

次数 分配内存 内存提高 耗时
1 552,862,056 2,987,000 2913
2 508,337,872 49,776 1750
3 507,922,728 24 1933
4 507,949,584 24 1781
5 508,368,208 24 1773

由此看出 相比2019,到了2023年Aspose.Cells的性能还是一样差不多,只是内存占用减少了

DocumentFormat.OpenXml

List users = LoadUsers(Environment.GetFolderPath(Environment.SpecialFolder.Desktop) + @"test-data.json");

Measure(() =>
{
    Export(users, Environment.GetFolderPath(Environment.SpecialFolder.Desktop) + @"export.openXml.xlsx");
}).Dump("OpenXML");

void Export(List data, string path)
{
    using SpreadsheetDocument excel = SpreadsheetDocument.Create(path, SpreadsheetDocumentType.Workbook);

    WorkbookPart workbookPart = excel.AddWorkbookPart();
    workbookPart.Workbook = new Workbook();

    WorksheetPart worksheetPart = workbookPart.AddNewPart();
    worksheetPart.Worksheet = new Worksheet(new SheetData());

    Sheets sheets = excel.WorkbookPart.Workbook.AppendChild(new Sheets());
    Sheet sheet = new Sheet
    {
        Id = excel.WorkbookPart.GetIdOfPart(worksheetPart),
        SheetId = 1,
        Name = "Sheet1"
    };
    sheets.Append(sheet);
    
    SheetData sheetData = worksheetPart.Worksheet.GetFirstChild();

    PropertyInfo[] props = typeof(User).GetProperties();
    {    // header
        var row = new Row() { RowIndex = 1 };
        sheetData.Append(row);
        row.Append(props.Select((prop, i) => new Cell
        {
            CellReference = ('A' + i - 1) + row.RowIndex.Value.ToString(),
            CellValue = new CellValue(props[i].Name),
            DataType = new EnumValue(CellValues.String),
        }));
    }
    sheetData.Append(data.Select((item, i) => 
    {
        var row = new Row { RowIndex = (uint)(i + 2) };
        row.Append(props.Select((prop, j) => new Cell
        {
            CellReference = ('A' + j - 1) + row.RowIndex.Value.ToString(),
            CellValue = new CellValue(props[j].GetValue(data[i]).ToString()),
            DataType = new EnumValue(CellValues.String),
        }));
        return row;
    }));
    excel.Save();
}

输出结果

DocumentFormat.OpenXml （2.20.0）（2023/4/7）输出结果

次数 分配内存 内存提高 耗时
1 614,013,080 421,552 3909
2 613,007,112 96 3487
3 613,831,672 104 3465
4 613,058,344 24 3650
5 613,161,096 24 3521

DocumentFormat.OpenXml （2.9.1）（2019/3/14）输出结果

次数 分配内存 内存提高 耗时
1 542,724,752 139,080 3504
2 542,478,208 96 2897
3 543,030,904 24 2826
4 542,247,544 24 2957
5 542,763,312 24 2941

由此看出 相比2019,到了2023年DocumentFormat.OpenXml的性能反而越差啦

结论和总结

结论一：如果你想找开源，(旧版本免费)，（最新版收费）EPPlus 依旧是最佳选择

次数 分配内存 内存提高 耗时
1 454,869,176 970,160 2447
2 440,353,488 176 1776
3 440,062,264 0 1716
4 440,283,584 0 1750
5 440,653,264 0 1813

结论二：如果你想找速度快，很稳定，但收费的，Aspose.Cells 依旧是最佳选择

次数 分配内存 内存提高 耗时
1 443,025,112 3,471,984 2889
2 392,090,304 30,208 1863
3 391,419,072 -8 1716
4 392,041,144 24 1797
5 392,078,992 24 1689

总结:
1、EPPlus表现不错，内存和耗时在开源组中表现最佳
2、收费的Aspose.Cells表现最佳，内存占用最低，用时也最短

作者 => 百宝门瞿佑明

此文章是对此前《.NET骚操作》2019年写的文章的更新和扩展
https://www.cnblogs.com/sdflysha/p/20190824-dotnet-excel-compare.html

原文地址：https://blog.baibaomen.com/2023版：深度比较几种-net-excel导出库的性能差异/

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