Python的编辑工具-Jupyter notebook实战案例

　　　　　　　　Python的编辑工具-Jupyter notebook实战案例

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　作者：尹正杰 

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一.安装Jupyter

1>.jupyter notebook概述

　　我们知道Python是有交互式命令行的，但其功能相对较弱，因此有人开发了ipython，它对Python解释器进行了封装，使得交互式界面更友好。但ipython和原生Python解释器一样，均无法保存之前写过的代码，一般用于测试代码。

　　而今天我们介绍等等jupyter notebook它底层就是用的ipython进行交互的，而且我们写的代码是可以以文件形式保存的。jupyter Notebook是网页版交互式代码笔记工具，它是一款程序员和科学工作者的编程/文档/笔记展示软件。

　　jupyter Notebook是一个采用C/S架构的网站，通过Tornado建立WEB服务器端，使用浏览器作为客户端。其交互式的编程环境，友好的界面，便于分享的文档格式，对排版语法，绘图，数学公式的支持，使它成为最流行的Python科学计算工具。

　　毫不客气的说：jupyter notebook = Python + MaTLAB + Word + Excel + PowerPoint

　　使用场景：编程(探索，学习，数据方向)，文档，笔记，教学，演讲，数据分析报告等等。

　　温馨提示：
　　　　以"!","%","_"等特殊符号开头的命令，叫魔术(magic)命令，用于加强IPython shell功能。需要注意的是，魔术命令后面不能带有Python注释，否则会报错哟~
　　　　不能在除IPython以外的Python环境执行：
　　　　　　(1)"!":
　　　　　　　　执行shell命令，在命令前面加"!"，如"!conda env list"。
　　　　　　(2)"%":
　　　　　　　　以"%"开头的为行命令，只对命令所在的行有效。
　　　　　　(3)"%%":
　　　　　　　　以"%%"开头的为单元命令，单元命令必须出现在单元第一行，对整个单元都有效。
　　　　　　(4)"_":
　　　　　　　　保存上一次执行的结果。

2>.安装jupyter

C:\Users\yinzhengjie>pip install jupyter　　　　　　　　　　　　#需要注意的是，当我们安装jupyter时可以不提前安装ipthon，因为在安装jupyter时会自动检测当前Python环境是否有ipython环境，若没有回自动安装。

3>.启动jupyter的笔记本(notebook)功能

C:\Users\yinzhengjie>jupyter notebook　　　　　　　　　　　　#执行该命令后会自动帮咱们打开一个网页，如下图所示。接下来我们就可以写我们的Python代码了(需要注意的是，你在哪个目录启动notebook，那么该目录就是其对应的家目录哟~)

温馨提示：
　　也可以直接在命令行敲击"jupyter notebook"启用其功能，用法基本上一致。终止程序也只需按"Ctrl + c"即可。

4>.使用jupyter的notebook时指定根目录

D:\>jupyter notebook --notebook-dir D:\yinzhengjie\python　　　　　　　　#指定根目录为"D:\yinzhengjie\python"

5>.查看jupyter命令的帮助信息

C:\Users\yinzhengjie>jupyter -h

6>.查看"jupyter notebook"子命令的帮助信息

 C:\Users\yinzhengjie>jupyter notebook -h

 

二.jupyter notebook网页的常见操作

1>.列表页操作

　　所谓的列表页其实就是我们刚刚启用Jupyter Notebook服务时自动打开的浏览器页面，如下图所示。

　　列表页有以下常见操作:
　　　　(1)新建jupyter文件:
　　　　　　点击"Files" => 点击"New" => 选择要新建的文件类型(比如你可以选择"Python 3","Text File","Terminal"等)
　　　　(2)文件的上传
　　　　　　点击"Files" => 点击"Upload" => 点击"上传"，即可上传成功。
　　　　(3)文件或目录的重命名操作
　　　　　　点击"Files" => 勾选对应的文件或目录，选择对应的操作，比如"RENAME"操作，需要注意的是，正在运行的文件是无法执行"RENAME"操作的，需要将该文件先"Shutdown"。
　　　　(4)停止文件进程：
　　　　　　点击"Running" => 选择要关闭的Notebooks，点击"关闭"按钮即可。
　　　　(5)导入和导出文件:
　　　　　　本质上对应的就是普通文件的复制粘贴操作，只需将对应的文件复制到jupyter notebook的工作目录即可。

　　温馨提示：
　　　　jupyter notebook的文档格式是".ipynb"，本质上是一种类JSON的文本格式。

2>.内页操作

　　所谓内页就是使用列表页打开的新标签网页，比如在列表页新建一个Python文件，那么就会自动打开一个内页，如下图所示。

　　内页有以下常见操作：
　　　　(1)菜单栏操作
　　　　　　比如导出文件，依次点击"File" => "Download as" => 根据需求选择你要导出的格式(比如"HTML","Markdown","PDF","Python"格式等)
　　　　(2)工具栏操作
　　　　　　比如保存文件，可以点击保存按钮的logo,也可以直接使用"Ctrl + s"，基本上工具栏的操作都可以使用快捷键来替代。
　　　　　　工具栏各图标说明：保存，插入cell，剪切cell，粘贴cell，向上移动cell，向下移动cell，执行cell代码，重启Python内核，cell分类模式(Code/Markdown/Raw NBConvert/H1-H6) => 控制台
　　　　(3)工作区:
　　　　　　可以支持一系列的快捷键，当然也支持上面的工具栏操作哟~但是操作的对象都是针对工作区的每个cell。

　　温馨提示：
　　　　cell模式分类说明：
　　　　　　Code：
　　　　　　　　该模式用来写代码，可以执行其中的代码块。
　　　　　　Markdown:
　　　　　　　　该模式可以写解释，文档注释等，支持Markdown格式，可以执行用来解析。
　　　　　　Raw NBConvert:
　　　　　　　　cell内容原来现实，文本不解析，即不能当代码执行。
　　　　　　H1-H6:
　　　　　　　　标题模式，支持Markdown语法，只不过字体会变大，可以执行进行解析。

 

三.Cell操作

　　相比vim编辑工具而言，jupyter notebook相对友好一点，因为它只有两个模式，即编辑模式(光标在cell内，即可以进行标记操作)和命令模式(光标未在cell内，即该模式不可以编辑cell)。

　　在某个cell内单机鼠标，就进入到标记模式，按"ESC"就可以从编辑模式退出，当然，你也可以直接将鼠标移动到非cell内的区域，也会自动退出编辑模式。

　　常用的cell快捷键如下所示：
　　　　a|A:
　　　　　　在某个cell上面新增加一行cell。
　　
　　　　b|B
　　　　　　在某个cell下面新增一行cell。

　　　　d|D:
　　　　　　删除一行cell。

　　　　z|Z:
　　　　　　回退操作。

　　　　m|M:
　　　　　　将某行cell变为纯文本的内容，即Markdown模式而非Python代码，你可以理解成注释内容。
　　
　　　　y|Y:
　　　　　　代码模式。

　　　　l|L:
　　　　　　显示某个cell的行号。

　　　　shift + l|L:
　　　　　　显示所有cell的行号。

　　　　Ctrl + shift + 减号(-):
　　　　　　在编辑模式中，以光标处为分隔符，将一个cell分割为2个cell。

　　　　shift + m|M:
　　　　　　向下合并cell。

　　　　shift + enter：
　　　　　　执行某行cell内的代码，并产生一个新的cell。

　　　　ctrl + enter：
　　　　　　执行某行cell内的代码，但不会产生新的cell。

　　　　ctrl + s:
　　　　　　保存代码。

　　查看|设置快捷键方式如下：
　　　　依次点击菜单栏中的"Help" => "Keyboard Shortcuts" => 如果想要自定义快捷键也可以点击"编辑快捷键" => 修改后点击"确定"按钮