3、Python的IDE之Jupyter的使用

一、Jupyter介绍

Jupyter Notebook是当前一种十分流行的基于网页的开发环境，它灵活、高度可扩展，不仅允许用户创建和共享含有代码的文档，还可以植入公式、可视化图片和描述性的文本等，是大数据分析师最喜欢的利器。

Jupyter Notebook 的本质是一个 Web 应用程序，便于创建和共享文学化程序文档，支持实时代码，数学方程，可视化和 markdown。用途包括：数据清理和转换，数值模拟，统计建模，机器学习等等。

jupyter实际就是个tornado框架的web应用，使用MQ进行消息管理。

二、安装

推荐使用Anaconda，自带了Numpy、Scipy、Matplotlib等多种python开发包和Jupyter notebook

1、安装

windows下，cmd 中直接使用 pip 安装

pip install jupyter

注意：Jupyter安装需要Python 3.3或更高版本，或Python 2.7。

安装过程比较漫长，大概需要5min左右。

2、运行

jupyter notebook

可以使用一个批处理文件

cd %USERPROFILE%

jupyter notebook

如果安装正常，可能不会出错。

注意：启动notebooks之后，不要不要不要关闭该命令提示窗口，因为一旦关闭该窗口就会与本地服务器断开连接。

默认会自动跳转到页面（网页：http://localhost:8888/）

3、问题处理

我这里运行jupyter notebook时却报错，最后几行显示的是这个错误，如下：

问题好像与jupyter使用的tornado服务有关。解决办法如下：

在C:\Python\Python38\Lib\site-packages\tornado\platform\asyncio.py，下添加如下内容：

import sys

if sys.platform == 'win32':

    asyncio.set_event_loop_policy(asyncio.WindowsSelectorEventLoopPolicy())

三、基本使用

1、修改默认目录（工作空间）

(1)查找jupyter配置文件路径

C:\Users\bobin.yang>jupyter notebook --generate-config

Writing default config to: C:\Users\bobin.yang\.jupyter\jupyter_notebook_config.py

(2)找到配置文件，更改默认目录

## The directory to use for notebooks and kernels.

c.NotebookApp.notebook_dir = r'C:\PycharmProjects\untitled'

再次启动jupyter，发现主页面文件为我们自己指定的文件夹内的文件了。（默认为电脑桌面文件）

2、新建一个python文件

我们点击页面上的new按钮，新建一个py3文件，如下

头部区域为该文件的名称(默认为Untitled)，点击即可修改文件名，此处我们命名为test，如下所示，

在In [ ] :后面的输入框中我们可以输入一段python代码进行测试。

点击Run按钮执行,也可以快捷键Ctrl+Enter执行代码。

我第一次输入2+3,按Shift+Enter键运行，得出结果5，然后还可以把上面的输入更改，改为2+5,再运行，也能得出结果，这也是Jupyter的一个特性：可以修改之前的单元格，对其重新计算，这样就可以更新整个文档了。

Jupyter Notebooks 的强大之处在于除了能够输入代码之外，你还可以用 Markdown 添加叙述性和解释性文本。比如我想添加一个文字说明，在代码上面添加了一个单元格，并以 Markdown 输入了一个文本。按下Ctrl+Enter，效果如下:

3、一些基本操作

如何在jupyter notebook直接安装模块

!pip install 【模块名】

# 注意要加“！”

四、Jupyter插件安装

nbextensions 是 Jupyter 非常好的插件，它是将一系列 js 脚本嵌入到 Jupyter 中，增强 Jupyter 的交互式体验，可以让你的 Jupyter 变得非常强大。

1、不同平台安装

python:

pip install jupyter_contrib_nbextensions

conda:

conda install -c conda-forge jupyter_contrib_nbextensions

2、第一个步骤结束后，安装脚本文件

jupyter contrib nbextension install --user

#启用 nbextensions

jupyter nbextension enable codefolding/main

2、配置

打开 Jupyter Notebook，可以看到主界面菜单栏多出了 Nbextensions 选项，点击可以展开拓展程序选项：

每个拓展程序均可以单击后查看介绍与使用方法，我们以拓展目录为例。勾选红框中的Table of Contets (2)项目。然后新建一个项目，点击菜单栏的最右边新增的目录符号，即可显示文件目录。更多的设置可以点击左侧目录的设置按钮。

五、Jupyter魔术方法

六、Jupyter快捷键

当你熟练使用notebooks的基本功能后，掌握他的快捷键是十分必要的，这样可以大大提高你的工作效率。下面是一些比较常用的快捷键：

编辑模式：点击单元格按下Enter

命令模式（退出编辑模式）：Esc

进入命令模式之后（此时你没有活跃单元），有以下快捷键：

A：在所选单元之上插入一个新的单元
B：在所选单元之下插入一个新的单元
D：连续按两次删除所选的单元
Z：撤销被删除的单元
Y：将当前选中的单元变成一个代码单元
F：查找和替换
Shift +上或下箭头：可选择多个单元。
Shift + M：在多选模式时，可合并你的选择。

处于编辑模式时（在命令模式时按 Enter 会进入编辑模式），下列快捷键很有用：

Ctrl + Home ：到达单元起始位置
Ctrl + S ：保存进度
Ctrl + Enter ：会运行你的整个单元块
Alt + Enter ：不止会运行你的单元块，还会在下面添加一个新单元
Ctrl + Shift + F ：打开命令面板

可在命令模式按 H 或进入Help > Keyboard Shortcuts。可以查看键盘快捷键完整列表。如下：

七、Jupyter后home页面空白问题解决

1、产生jupyter_notebook_config.py文件，使用windows+r打开cmd命令输入命令：jupyter notebook --generate-config（注意notebook后面有空格）

在cmd界面中会提示出，jupyter_notebook_config.py中文件的路径

2、开jupyter_notebook_config.py文件，在第（95-99行）找到 # c.NotebookApp.browser = ''，在该行代码下方增加

import webbrowser

webbrowser.register('chrome', None, webbrowser.GenericBrowser(

    u'C:\Program Files (x86)\Google\Chrome\Application\chrome.exe'))

c.NotebookApp.browser = 'chrome'

其中上面代码中C:\Program Files (x86)\Google\Chrome\Application\chrome.exe是google浏览器的路径地址。

3、再次打开jupyter notebook，如果默认浏览器不是google浏览器，复制自己电脑中的cmd中的http://localhost:8888/?token=74493923aa071ac11d0a797133a6736296308800110bf662到谷歌浏览器中。

八、Markdown单元高级用法

让我们再深入地探讨下markdown单元类型，即便它的类型是markdown，它同时也支持HTML代码。你可以在你的cell中创建更高级的样式，比如添加图片等等。举个例子来说，如果你想在notebook中添加Jupyter的图标，尺寸为100x100，并且放置在cell左侧，可以这样编写：

<img src="http://blog.jupyter.org/content/images/2015/02/jupyter-sq-text.png"

style="width:100px;height:100px;float:left">

运行该单元，效果如下：

除此之外，markdown还支持LaTex语法。你可以在markdown cell中按照LaTex语法规则写下方程式，然后直接运行，就可以看到结果。例如运行下面方程式：

$$\int_0^{+\infty} x^2 dx$$

运行后就得到了LaTex方程式：

给Jupyter换主题

使用Jupyter主题，不仅能让你的Jupyter界面更好看、更舒服，还能让屏幕上的代码看起来更显眼。

比如Chesterish主题：

solarizedl主题：

来看一下具体的操作方法：

第一步，安装：

!pip install jupyterthemes

第二步，加载可用主题列表：

!jt -l

第三步，选择你想要的主题：

# selecting a particular theme

!jt -t <name of the theme>

# reverting to original Theme

!jt –r

就会返回所有你安装好的主题的名词列表，这样你就知道了你安装了哪些主题。
最终，我的选择是chesterish这个主题，同时希望打开顶部的工具栏（Toolbar），显示笔记本的名字（Name）

jt -t chesterish -T -N

现在可用的主题有：

chesterish
grade3
gruvboxd
gruvboxl monokai
oceans16
onedork
solarizedd
solarizedl

把名字填进去就好啦。

不过，每次换主题的时候都要重新加载Jupyter，才能看到主题变化。

执行shell命令

Shell是一种与计算机进行文本交互的方式。

一般来讲，当你正在使用Python编译器，需要用到命令行工具的时候，要在shell和IDLE之间进行切换。

但是，如果你用的是Jupyter，就完全不用这么麻烦了，你可以直接在命令之前放一个“!”，就能执行shell命令，完全不用切换来切换去，就能在IPython里执行任何命令行。

In [1]: !ls

example.jpeg list tmp

In [2]: !pwd

/home/Parul/Desktop/Hello World Folder'

In [3]: !echo "Hello World"

Hello World

我们甚至可以将值传递给shell，像下面这样：

In [4]: files= !ls

In [5]: print(files)

['example.jpeg', 'list', 'tmp']

In [6]: directory = !pwd

In [7]: print(directory)

['/Users/Parul/Desktop/Hello World Folder']

In [8]: type(directory)

IPython.utils.text.SList

注意，返回结果的数据类型不是列表。

八. 常用的插件

Code Prettify
Collapsible headings
Highlight selected word
Nofity
Ruler
Snippets Menu
table_beautifier
Codefolding
Execute Time
Hide Header
highlighter
Nbextensions dasnboard tab
Runtools
Toggle all line numbers
contrib_nbextensions_help_item
Freeze
Hide Input
Nbextensions edit menu item
Python Markdown
Scratchpad
Tree filter
datestamper
Hide input all
Scroll Down
Snippets
Table of Content
Variable Inspector

如何优雅地使用 Jupyter？

https://www.zhihu.com/question/59392251