Jupyter Notebook的基本使用

软硬件环境

• windows 10 64bits
• anaconda with python 3.7
• jupyter notebook

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前言

Jupyter Notebook 是一款开源的 Web 应用程序，用户可以直接在网页中进行代码编写、文档编写和代码执行，代码的运行结果也会在代码块下方显示出来。目前已经支持超过40种编程语言，包括 Python、R、Julia、Scala 等。它具有以下优势：

• 分享笔记本

  可以使用电子邮件、Dropbox、GitHub和Jupyter Notebook Viewer与他人共享

• 交互式输出

  代码可以生成丰富的交互式输出，包括HTML、图像、视频、LaTeX等

• 大数据整合

  通过Python、R、Scala编程语言使用Apache Spark等大数据框架工具。支持使用pandas、scikit-learn、ggplot2、TensorFlow等同时使用一份数据

安装

本人一直以来都是使用 anaconda 工具包，因为它不仅包含 python 的环境，还包括了很多常用的科学计算包及其依赖库，非常方便懒人使用。幸运的是 jupyter notebook 也在其中，这样我们就可以直接开箱即用了。至于 anaconda 的安装及使用，可以参考之前的文章 https://xugaoxiang.com/2019/12/08/anaconda/

如果没有使用 anaconda 的环境，可以通过 pip 进行安装，也很简单，命令是

pip install jupyter

jupyter notebook基本使用

打开 jupyter notebook，在 cmd 或者 powershell 中输入 jupyter-notebook.exe

应用启动后，本质上是在后台跑一个 web 服务

执行上面命令之后，jupyter notebook 将在你的默认浏览器中打开，网址为：http://localhost:8888/tree，这就是 jupyter notebook 的前端工作台

点击 New，选择 Python3

新建的 ipynb 页面

在单元格中输入代码，点击上方的运行按钮，就可以得到代码执行的结果

常用快捷键

在没有活动单元格时的常见快捷键：

• A键

  将在选中单元格上方插入新单元格

• B键

  将在选中单元格下方插入一个单元格

• D键

  连续按两次D键，删除单元格

• Z键

  撤消操作

• Y键

  将当前的选中单元格变成代码单元格

• Shift+上/下

  可以选择多个单元格

• Shift+M

  合并选中的单元格

• F键

  弹出查找和替换菜单

处于编辑模式时的快捷键

• Ctrl+Home

  跳转到单元格的开头

• Ctrl+End

  跳转到单元格的末尾

• Ctrl+S

  保存你的工作

• Ctr+Enter

  运行整个单元格

• Alt+Enter

  不仅会运行单元格，还会在下方添加一个新的单元格

• Ctrl+Shift+F

  打开命令选项板

虚拟环境切换

在使用 anaconda 过程中，一般我们会创建不同的虚拟环境，但是默认情况下，jupyter notebook 并不支持这些虚拟环境。幸好，conda 提供了相应的工具包，可以帮助我们解决这个问题

conda install nb_conda

安装好后，重新打开 jupyter notebook，工作台界面就变成下面这个样子了

在新建 ipynb 的时候，可以看到 conda 的虚拟环境

这里有个问题，在我们点击 conda 时，会报错

这时候需要修改文件 C:\Tools\anaconda3\pkgs\nb_conda-2.2.1-py37_0\Lib\site-packages\nb_conda\envmanager.py，将原来的

for env in info['envs']]

修改成

for env in info['envs'] if env != info['root_prefix']]

这是由于 nb_conda 对 conda info --json 解析引起的，可以参考官方 issue， https://github.com/Anaconda-Platform/nb_conda/issues/66

但是这里还有个问题，就是 conda 只看到了 root 和 Anaconda3，其它的虚拟环境就没有了

针对每一个虚拟环境，执行

conda install -n $虚拟环境名称 ipykernel

这里需要注意，如果后期，又创建了新的虚拟环境，那上面的这一步骤还是需要做的

这时候再次启动 jupyter notebook，在新建文件的时候就可以看到其他的虚拟环境了

创建好文件后，进入到 kernel 同样可以进行 conda 虚拟环境的切换，如下

更改默认工作目录

默认情况下，jupyter notebook 的工作目录是登录用户的跟目录，比如 Administrator 用户是 C:\Users\Administrator

不过通常，这个目录并不是我们想要打开的工作目录，现在我们就来自定义这个目录

在 cmd 或者 powershell 中执行

jupyter notebook --generate-config

然后编辑配置文件 C:\Users\Administrator\.jupyter\jupyter_notebook_config.py，搜索关键字 c.NotebookApp.notebook_dir，将目标目录填写进去，并删掉行首的 #

## The directory to use for notebooks and kernels.
c.NotebookApp.notebook_dir = 'C:\\xugaoxiang\\gogs'

然后重新启动 jupyter notebook，工作目录就已经改变了

参考资料

• https://jupyter.org/
• https://xugaoxiang.com/2019/12/08/anaconda/
• https://xugaoxiang.com/2020/08/18/powershell-anaconda/
• https://github.com/Anaconda-Platform/nb_conda/issues/66