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2.4.3 jupyter的使用

《Python Linux系统管理与自动化运维》第2章Python生态工具,在本章中,我们将依次介绍Python生态的各种工具,包括:Python内置的小工具(2.1节);包管理工具pip(2.2节);Linux和Windows下的Python编辑器(2.3节);Python交互式编程工具(2.4节);Python调试器(2.5节);Python代码规范检查工具(2.6节)。本节为大家介绍jupyter的使用。

作者:赖明星来源:机械工业出版社|2017-09-28 16:20

2.4.3 jupyter的使用

1. jupyter介绍

jupyter就是以前的IPython Notebook,是一种新兴的交互式数据分析与记录工具。它通过浏览器访问本地或者远端的IPython进程,并利用浏览器的图形界面,增强IPython的可视化输出。jupyter定义了一种全新的文件格式,文件的后缀名是ipynb。ipynb文件包含了代码,用以说明每一步的计算和输出。也就是说,ipynb文件完整记录了计算过程中的所有相关信息,并且,能够支持图片、视频和公式等副文本格式,是科学计算、数据分析和编程教学的优秀工具。

正是由于jupyter丰富的可视化输出,其广泛应用于以下场景:

编程教学;

数据分析;

科学计算;

幻灯片演示。

2. jupyter notebook的使用

IPython Shell与jupyter分离以后,jupyter需要额外进行安装。直接使用pip安装即可:

  1. $ pip install jupyter 

由于我们是在Linux下安装jupyter,如果我们的Linux没有图形界面,可以通过设置--no-browser和设置--ip=0.0.0.0进行外部访问,如果不指定--ip参数,默认IP是localhost,也就是只有本地才能访问。如下所示:

  1. $ jupyter notebook --no-browser --ip=0.0.0.0  
  2. [I 17:22:00.049 NotebookApp] Serving notebooks from local directory: /home/lmx/t  
  3. [I 17:22:00.050 NotebookApp] 0 active kernels  
  4. [I 17:22:00.050 NotebookApp] The jupyter Notebook is running at: http://0.0.0.0:8888/?token=c28d8c0f6ac778490738a4d1de17e9a56868780edda54f6a 
  5. [I 17:22:00.050 NotebookApp] Use Control-C to stop this server and shut down all kernels (twice to skip confirmation).  
  6. [C 17:22:00.050 NotebookApp]  
  7.  
  8.     Copy/paste this URL into your browser when you connect for the first time,  
  9.     to login with a token:  
  10.         http://0.0.0.0:8888/?token=c28d8c0f6ac778490738a4d1de17e9a56868780edda54f6a 

从jupyter notebook的输出结果可以看到,jupyter notebook命令给出了一个URL,我们只需将该URL拷贝至浏览器中,然后将0.0.0.0替换为Linux服务器的IP即可。

通过浏览器访问jupyter给我们的URL,就可以登录到jupyter的主界面。这个界面会显示当前目录下的所有文件。例如,在图2-8中,登录jupyter的主界面后能够看到一个名为1st_nb.ipynb的文件。我们只要双击该文件,就可以打开该ipynb文件。如果需要新建一个ipynb文件,只需要单击“New”,选择你希望启动的Notebook类型即可。在图2-8中,我们选择Python 2。选择Python 2以后,浏览器会打开一个新的页面。在这个新的页面中,可以看到一个空的Notebook界面。

jupyter界面由以下部分组成:

标题栏

菜单栏

快捷键

编辑区

在菜单栏中有一个help选项,读者可以通过该选项得到jupyter的使用说明。jupyter本身是图形界面的应用,使用比较简单,因此,本书不会花很多篇幅来介绍jupyter的使用。

在jupyter的编辑区中默认有一个输入框。输入框在jupyter中称为cell。我们可以通过菜单栏的“cell”选项控制cell的格式、执行cell的代码。与此同时,我们也可以通过快捷键控制cell,如ctrl+enter快捷键用以执行cell中的代码,shift+enter快捷键用以执行当前cell中的代码,并且在当前cell下方创建一个新的cell。

jupyter之所以能够进行编程教学和幻灯片演示,是因为它可以支持富文本格式和markdown格式。我们只需修改cell的类型为“Markdown”,就可以在cell中使用markdown语句进行输入了。我们也可以在jupyter中画图。为了在jupyter中画图,我们需要先安装matplotlib。如下所示:

  1. $ pip install matplotlib 

安装matplotlib以后就可以在jupyter中画图了。图2-10给出了一个jupyter使用的例子。在这个例子中,我们在cell中执行Python代码、编辑markdown格式的文本和画图。

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