Jupyter Notebook 基本操作

jupyter
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Jupyter Notebook 基本操作

启动服务器

（转到包含此 notebook 文件的目录）在 Anaconda 终端或控制台中输入以下命令

python
jupyter notebook

会在浏览器打开服务器主页，服务器在运行此命令的目录中启动（意味着任何 notebook 文件都会保存在该目录下）

  • 默认情况下 notebook 服务器运行地址为 http://localhost:8888
    • 其中 localhost 指计算机
    • 8888 是服务器的通信端口
  • 在浏览器输入 http://localhost:8888 即可访问服务器主页（当 notebook 服务器仍运行着）
注意

如果同时启动了另一个 notebook 服务器，由于端口 8888 已被占用，因此新服务器会在端口 8889 上运行（通过 http://localhost:8889 连接到新服务器），并依此类推，每个新建的 notebook 服务器都会像这样增大端口号。

Jupyter_notebook_running
Jupyter_notebook_running

如上图所示，可以通过点击主页右上方 New 按钮在下来菜单中，选择需要新建的文档类型，如新的 notebook（Notebooks 下显示已安装的可选的内核）、Text File（文本文件）、Folder 文件夹或 Terminal 终端

服务器界面

选项卡

顶部常用选项卡包括 Files（文件）、Running（运行）、Cluster（集群）

Files

Files（文件）显示当前目录中的所有文件和文件夹。

Running

Running（运行）选项卡会列出所有正在运行的 notebook。在该选项卡中管理这些 notebook。

Clusters

Clusters（集群）中创建多个用于并行计算的内核。这项工作已经由 ipyparallel 接管，因此该选项卡如今用处不多。

Conda

Jupyter_Conda_Option
Jupyter_Conda_Option

如果是在 conda 环境中运行 notebook 服务器，则可访问 Conda 选项卡以管理 Jupyter 中的环境，执行多种操作如：

  • 创建新的 conda 环境
  • 安装包
  • 更新包
  • 导出 conda 环境
提示

需要在 terminal 中安装 Conda 选项卡，键入

bash
conda install jupyter notebook nb_conda

关闭Jupyter

服务器页面关闭

在服务器主页（默认为 http://localhost:8888）勾选需要关闭的 notebook 然后点击 shutdown 按钮即可关闭

shutdown_notebook
shutdown_notebook

终端关闭

通过在终端中按两次 Ctrl + C，可以关闭整个服务器。

shutdown_notebook_cmd
shutdown_notebook_cmd

Warning

在关闭 notebook 之前需要保存工作进度。

notebook 界面

notebook_interface
notebook_interface

单元格

单元格是编写代码和运行代码的地方，可以随时改变单元格的类型

  • Code 代码单元格
  • Markdown 单元格
  • Raw NBConvert 原始文本单元格
  • Heading 标题单元格

单元格模式

颜色表示单元格的模式（左边粗框线的颜色）：

  • 命令模式为蓝色，表示可执行代码
  • 编辑模式为绿色，可输入删改单元格内容，单元格内有一个光标
  • 选中单元格后按 Enter 键或 Return 键从命令模式进入编辑模式
  • 退出编辑模式返回命令模式可按 Esc 键

运行

  • 按 Shift + Enter 或 Ctrl + Enter 可运行单元格，如果使用 Shift + Enter 则运行当前单元格后自动选中下一个单元格（或根据需要创建新的单元格）；如果使用 Ctrl + Enter 则运行当前单元格后依然选中当前单元格
  • 工具栏的小型播放按钮用于运行单元格
  • 运行代码 Code 代码单元格时，单元格下方会显示输出（但只输出最后一个结果）。
  • 运行过的单元格还会被编号，如左侧显示 In [1]（表示已被运行的第一个单元格）
  • 在一个单元格中执行过的代码在所有其他单元格中均可用

Magic 关键字

参考

Magic 关键字是可以在单元格中运行的特殊命令，能让你控制 notebook 本身或执行系统调用。不同内核可使用的 Magic 关键字不同。

有两种类型 Magic 命令：

  • 行 Magic 命令：在 Magic 命令前加一个百分号 %，行 Magic 命令仅应用于编写 Magic 命令时所在的行
  • 单元格 Magic 命令：在 Magic 命令前加两个百分号 %%，单元格 Magic 命令应用于整个单元格。
代码计时

使用 Magic 命令 timeit 测算代码的运行时间

  • 测算行代码的运行时间
python
%timeit script
  • 测算整个单元格的运行时间
python
%%timeit
code blokck
嵌入可视化

默认情况下，图形呈现在各自的窗口中。通过命令 %matplotlib inline 以内联特定的「后端」（呈现图像的软件），直接在 notebook 中呈现图形。

提示

在高分屏上，notebook 中的默认图像可能会显得模糊，可以在键入 %matplotlib inline 之后使用 %config InlineBackend.figure_format = 'retina' 来呈现分辨率较高的图像

调试

对于 python 内核

  • 使用 Magic 命令 %pdb 开启交互式调试器
  • 要退出调试器，在提示符中输入 q 即可

创建幻灯片

  1. 调出指定作为幻灯片的单元格和幻灯片类型的下拉菜单：点击菜单栏 View（视图）-> Cell Toolbar（单元格工具栏）-> Slideshow（幻灯片），在每个单元格上就会弹出 幻灯片单元格菜单
  2. 在每个单元格上显示一个下拉菜单，选择 幻灯片显示方式
    • Slides（幻灯片）是完整幻灯片
    • Sub-slides（子幻灯片）会出现在幻灯片中
    • Fragments（片段）最初是隐藏的，在你按下按钮时会出现
    • Skip（忽略）会在幻灯片中忽略该单元格
    • Notes（备注）会将为演讲者保留备注
  3. 创建及运行幻灯片
    使用程式 nbconvert 创建幻灯片
    python
    jupyter nbconvert notebook.ipynb --to slides
    提示

    将 notebook 转换为幻灯片必需的文件，还需要向其提供 HTTP 服务器才能真正看到演示文稿。若转换它并立即看到它，请使用

    python
    jupyter nbconvert notebook.ipynb --to slides --post serve

    在浏览器中打开幻灯片并可演示它

保存

自动保存

notebook 会定期自动保存，标题右侧会注明最近一次的保存

手动保存

  • 使用软盘符号保存按钮手动进行保存
  • 按键盘上的 Esc -> 然后按 s（按 Esc 键退出编辑模式进入命令模式，s 为保存快捷键）

下载与转换

  • notebook 文件拓展名为 .ipynb
  • notebook 是一个大型的 JSON 文件
  • 通过 Jupyter 附带的程序 nbconvert 转换为 HTML、Markdown、幻灯片等格式

图形交互界面

在界面工具栏的 File（文件）中可选择多种格式下载 notebook

终端界面

python
# 将 notebook 转换为 HTML 格式
jupyter nbconvert --to html notebook.ipynb

工具栏

从左侧开始，工具栏上的其他控件依次为

  • 软盘符号表示保存。请记得保存 notebook！
  • + 按钮用于创建新的单元格
  • 用于剪切、复制和粘贴单元格的按钮
  • 向上移动、向下移动单元格的按钮
  • 运行、停止、重新启动内核
  • 选择单元格类型的下拉按钮
  • 命令面板弹出一个带有搜索栏的面板，供你搜索不同的命令。键入要执行的操作加快操作，同时有介绍操作的快捷键
  • 单元格工具栏，提供不同的单元格选项（例如将单元格用作幻灯片）

标题栏

点击页面最上方的标题可对其进行修改

代码运行「指示灯」

界面右上角在内核类型后是一个小圆形。在运行单元格（代码）时，会填充这个小圆形。它是一个小型指示器，在代码会运行较久时指示内核正在运行中的。

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