pycharm集成Jupyter Notebook


1. Jupyter Notebook

Jupyter項目是一個非盈利的開源項目,源於 2014 年的 ipython 項目,支持運行 40 多種編程語言。
Jupyter Notebook 的本質是一個 Web 應用程序,便於創建和共享程序文檔,支持實時代碼,數學方程,可視化和 markdown。 用途包括:數據清理和轉換,數值模擬,統計建模,機器學習等等。基於它用途的廣泛性, 它現在是非常流行的開發工具。

在 PyCharm 內, 可以輕松地編輯、執行和調試 Jupyter Notebook 源代碼,並檢查執行輸出,包括流數據、圖像等等。

 

2. 在 PyCharm 編輯 Jupyter Notebook 文件

step1: 創建新的 Python 項目,指定虛擬環境,並安裝 jupyter 包。

 

 

step2: 在 “Project” 工具欄的上下文菜單里選擇 New -> Jupyter Notebook, 在彈出窗口中輸入文件名。

 

 step3: 擴展名為 .ipynb 文件被創建, 下面的編輯窗口將顯示。

 

 step4: Jupyter 是個WEB應用,點擊黃色燈泡按鈕,在菜單中選擇 Start Jupyter Server

 

 點擊日志中的鏈接,瀏覽器顯示如下:

 

 step5: 回到PyCharm編輯文件。Notebook file 是由一個個cell構成的,有三種類型 code、raw 與markdown cell。(cell: 一對In Out會話被視作一個代碼單元, 每個代碼單元可以單獨執行)

 

 Tips: 在編輯Python Code Cell 時,相應的代碼補全,語法高亮顯示,錯誤信息提示及快速修復等等功能與編輯標准的Python文件一樣都是支持的。

 

編輯完成以后,我們刷新一下對應的瀏覽器頁面,PyCharm 內編輯的內容已經同步更新了。

 

 

 

3. 運行與調試 Code Cell

3.1 運行 Code Cell

文件創建完成以后,在 PyCharm 里可以直接運行了。PyCharm 提供了多種運行方式,既可以單獨運行一個 Cell, 也可以一次全部運行。不僅可以在同一頁面查看運行結果,還可以查看變量詳情。

 

 

此時,我們刷新一下對應的瀏覽器頁面,運行 Cell 生成的圖表也顯示出來了。

 

 

 

除此以外, 點擊工具欄中 黃色燈泡圖標,在菜單中選擇其它的運行方式:

  • Run Cell:執行當前 Cell;
  • Run All Above:執行當前與當前 Cell 上面的所有 Cell;
  • Run All Below:執行當前與當前 Cell 后面的所有 Cell;
  • Run Cell and Select Below:執行當前Cell, 並導航到下一個Cell;
  • Debug Cell:開始調試Cell。

 

 

在執行過程中,要注意 Cell 之間的依賴關系,比如當前 Cell 代碼調用了前一個 Cell 的變量,在執行當前Cell 以前,要先執行前面的Cell, 否則會報錯。

 

 

3.2 調試

在 Code Cell 中設置斷點,點擊綠色箭頭圖標,然后選擇"Debug Cell"。過程與調試標准的Python 是沒實質性區別的。

 

 

Tips: 如果 當前 Cell 從任何其它 Cell 調用函數,至少要保證函數所在的 Cell 是被 Run過的,如果想單步執行該函數, 需要函數所在的Cell 是被 Debug 過,而不僅僅是 Run 過,這樣函數內相關的斷點才工作。

 

 

4. Jupyter Server 管理

4. 1 啟動與關閉服務

前面提到通過點擊工具欄 黃色燈泡 圖標,在彈出菜單中選擇 Start Jupyter Server啟動服務。實際上要運行 Jupyter 服務器,只需執行任何 Cell 就可以了。當啟動 Cell 執行時,PyCharm 使用任何可用端口(默認 8888 端口)在本地主機上啟動 Jupyter 服務器。Jupyter 工具窗口會自動打開。

 

 

4.2 配置 Server

當啟動任何托管服務器時,默認情況下它使用當前項目解釋器和自動選擇的端口。實際上可以選擇 PyCharm 實例中可用的任何其他解釋器,並指定備用端口。也可以使用其它已知 jupyter 服務器的 URL 和 Token,連接到該服務器。

step1: 在 Jupyter 服務器列表中選擇"Configure Jupyter Server", 打開服務器設置。

 

 

step2: 配置服務器
要自定義默認的 Jupyter 服務器,請在 Jupyter 服務器對話框中選擇 Use Managed Server (托管服務器),從 Python 解釋器列表中選擇任何本地 Python 解釋器

 

 

 

更改自動檢測到的端口,在"port"字段中鍵入其編號。

 

 

除此以外,也可以連接到任何正在運行的 Jupyter 服務器,請在 Jupyter 服務器對話框中選擇"Configured Server"並指定服務器的路徑,比如: 在本地命令行終端啟動一個 Jupyter server 。

 

 拷貝上面的鏈接到下面的輸入框中,包括 url 與 token。

 

 

 

step3: 點擊 ok, 然后,切換到配置的服務器,在工具欄中的服務器列表中選擇"Switch to current Jupyter Server"。

 

 

 

step4: 執行代碼后, 可能會遇到下面的信息“新配置的服務器的內核與當前項目解釋器不匹配”

 

 

單擊相應的鏈接Register project interpreter as kernel(將項目解釋器注冊為配置服務器上的內核)。然后可以在配置的服務器的內核列表中看到它,就可以正常運行 Cell 了。

 

進程管理, 添加文件/etc/systemd/system/jupyter.service

[Unit]
Description=Jupyter Service

[Service]
Type=forking
ExecStart=/usr/bin/python3 -m IPython notebook
KillMode=process
Restart=on-failure
RestartSec=3s

[Install]
WantedBy=multi-user.target

 

 

systemctl start jupyter

systemctl enable jupyter

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

參考:PyCharm集成Jupyter Notebook丨慕課網教程 (imooc.com)

 

 

 

 


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