Jupyter Notebook 安装及使用

1. 什么是Jupyter Notebook

Jupyter Notebook是基于网页的用于交互计算的应用程序,可应用于全过程计算:开发、文档编写、运行代码和展示结果。

简而言之,Jupyter Notebook是以网页的形式打开,可以在网页页面中直接编写代码和运行代码,代码的运行结果也会直接在代码块下显示。如在编程过程中需要编写说明文档,可在同一个页面中直接编写,便于作及时的说明和解释。

Jupyter Notebook主要由网页应用与文档两个部分组成。网页应用即基于网页形式的、结合了编写说明文档、数学公式、交互计算和其他富媒体形式的工具,简言之网页应用是可以实现各种功能的工具;文档即Jupyter Notebook中所有交互计算、编写说明文档、数学公式、图片以及其他富媒体形式的输入和输出,都是以文档的形式体现的,这些文档是保存为后缀名为.ipynb的JSON格式文件,不仅便于版本控制,也方便与他人共享,此外,文档还可以导出为:HTML、LaTeX、PDF等格式。

Jupyter Notebook有以下几个特点:

  1. 编程时具有语法高亮、缩进tab补全的功能。
  2. 可直接通过浏览器运行代码,同时在代码块下方展示运行结果。
  3. 以富媒体格式展示计算结果。富媒体格式包括:HTML,LaTeX,PNG,SVG等。
  4. 对代码编写说明文档或语句时,支持Markdown语法。
  5. 支持使用LaTeX编写数学性说明。

2. 安装Jupyter Notebook

安装Jupyter Notebook的前提是需要安装了Python(3.3版本及以上,或2.7版本)。如果你是小白那么建议通过安装Anaconda来解决Jupyter Notebook的安装问题,因为Anaconda已经自动为你安装了Jupter Notebook及其他工具,还有python中超过180个科学包及其依赖项。

这里使用pip命令安装Jupyter Notebook。

# pip升级到最新版本
pip3 install --upgrade pip # Python3
pip install --upgrade pip # Python2
# 安装Jupyter Notebook
pip3 install jupyter # Python3
pip install jupyter # Python2

3. 运行Jupyter Notebook

如果你有任何jupyter notebook命令的疑问,可以考虑查看官方帮助文档。

jupyter notebook -h

要想启动jupyter notebook,只需要在终端中输入以下命令。

# 执行命令之后,在终端中将会显示一系列notebook的服务器信息,同时浏览器将会自动启动Jupyter Notebook
jupyter notebook

注意之后在Jupyter Notebook的所有操作,都请保持终端不要关闭,因为一旦关闭终端,就会断开与本地服务器的链接,将无法在Jupyter Notebook中进行其他操作。

jupyter notebook installation and usage 0 1

如果你同时启动了多个Jupyter Notebook,由于默认端口“8888”被占用,因此地址栏中的数字将从“8888”起,每多启动一个Jupyter Notebook数字就加1,如“8889”、“8890”。你也可以自定义端口号来启动Jupyter Notebook,可以在终端中输入以下命令。

jupyter notebook --port <port_number>

其中,“<port_number>”是自定义端口号,直接以数字的形式写在命令当中,数字两边不加尖括号“<>”。如:jupyter notebook –port 9999,即在端口号为“9999”的服务器启动Jupyter Notebook。

如果你只是想启动Jupyter Notebook的服务器但不打算立刻进入到主页面,那么就无需立刻启动浏览器。

jupyter notebook --no-browser

此时,将会在终端显示启动的服务器信息,并在服务器启动之后,显示出打开浏览器页面的链接。当你需要启动浏览器页面时,只需要复制链接,并粘贴在浏览器的地址栏中,轻按回车变转到了你的Jupyter Notebook页面。

jupyter notebook installation and usage 1 1

4. 启动界面设置

当执行完启动命令之后,浏览器将会进入到Notebook的主页面,如下图所示。

jupyter notebook installation and usage 2 1

首次启动,显示的主目录是用户的家目录。如果你想设置成自定义的目录,需要运行下面的命令。

jupyter notebook --generate-config

注意这条命令虽然可以用于查看配置文件所在的路径,但主要用途是是否将这个路径下的配置文件替换为默认配置文件。

如果你是第一次查询那么不会出现下图的提示;若文件已经存在或被修改,使用这个命令之后会出现询问“Overwrite C:\Users\Administrator\.jupyter\jupyter_notebook_config.py with default config?”,如果按“y”则完成覆盖,那么之前所做的修改都将失效;如果只是为了查询路径,那么一定要输入“N”。

jupyter notebook installation and usage 3 1

如果你想修改文件的存储路径,去上图所示的文件夹路径下打开“jupyter_notebook_config.py”文件,进入配置文件后查找关键词“c.NotebookApp.notebook_dir”,直接在后面填上完整的文件夹路径即可。

jupyter notebook installation and usage 4 1

5. 安装Jupyter Notebook插件

进入主界面,顶部显示4个Tab,分别是:

  1. File:这是我们编辑文件区域,也是使用最频繁的功能。
  2. Running:显示当前正在运行的文件。
  3. Clusters:平时用不到的功能,根本不需要管。
  4. Nbextensions:默认没有此Tab,必须安装插件才会显示,也是Notebook插件管理区域。

插件安装需要依次执行下面3句代码。

pip install jupyter_contrib_nbextensions -i <https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple>
jupyter contrib nbextension install --user
pip install jupyter_nbextensions_configurator -i

以上三步结束重新启动jupyter notebook即可搞定。

jupyter notebook installation and usage 5 1

可以根据自己的实际需要去选择开启某些功能插件,比如:代码高亮、代码折叠、执行时间、文档目录等等,开启功能很简单,直接在前面勾选即可。

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