【详解】Jupyter notebook操作说明

项目名称：Jupyter notebook操作说明详解

1 启动

# 开启jupyter notebook
jupyter notebook
# 开启jupyterlab
jupyter lab

关闭jupyter：在终端中按下键盘上的Ctrl+C

2 界面介绍

快捷命令栏功能：保存文件，添加新cell，剪切选中的cell，复制选中的cell，粘贴选中的cell，将选中cell上移，将选中cell下移，执行选中的cell，终止kernel，重启kernel，重启kernel并重新运行所有cell。

Code点击的四个选项：

• Code：写python代码

• MarkDown：写MarkDown代码，通常用于注释

• Raw NBConvert：一个转换工具

• Heading：快捷添加MarkDown标题

3 常用菜单操作：

• 修改文件名：可以点击文件名称，在弹出的框中直接修改或者File—>Rename

• 新建Notebook文件：File—>New Notebook—>python3

• 下载文件：File—>Download as —> 选择目标格式即可下载

• 合并cell：Edit—>Merge Cell Above或Merge Cell Below

• 重启Kernel并清除所有输出：Kernel—>Restart & Clear Output

• 重启Kernel并运行所有cell：Kernel—>Restart & Run All

• 停止当前Notebook运行：Kernel—>ShutDown

4 命令模式和编辑模式

• 每一个cell有两种模式：命令模式和编辑模式。

  • 最左侧是蓝色的条是命令模式
  • 最左侧是绿色的条表示编辑模式(此时cell中有光标，可以进行代码编写)。

• 在命令模式下，按下enter或者鼠标单击代码框可以进入编辑模式。

• 在编辑模式下，按下esc或者鼠标单击代码框左侧区域即可进入命令模式。

5 快捷操作

5.1 代码运行

• ctrl + enter：运行当前cell的代码，运行完后依然保持在当前cell
• shift + enter：运行当前cell的代码，运行完后跳转到下一个cell，如果是最后一个cell则会新增一个
• 工具条上的Run

5.2 创建新cell

• 命令模式下，按下字母a(above)，会在当前cell上方增加一个cell
• 命令模式下，按下字母b(blove)，会在当前cell下方增加一个cell
• 工具条上的?按钮

5.3 删除当前cell

• 命令模式下，按下字母x，即可删除当前cell
• 命令模式下，连续两次按下字母d，即可删除当前cell
• 工具条上的剪刀按钮

5.4 合并cell

• 命令模式下，选中多个cell，shift + M可以进行合并
• Edit—>Merge Cell Above/Merge Cell Down

5.5 拆分cell

• 编辑模式下，以光标所在之处为分界点，ctrl+shift+'-'，可以进cell的拆分
• Edit—>Split Cell

5.6 保存代码

• 命令模式下，按下字母s，就能创建一个checkpoint
• 工具条上的保存按钮
• File—>Save and Checkpoint

5.7 查找替换

• 编辑模式下，ESC + F
• Edit—>Find and Replace

5.8 折叠输出

• 编辑模式下，ESC+O
• 在cell左侧位置上双击即可折叠
• Cell—>Current Output—>Toggle

5.9 显示代码行号

• 命令模式下，按下字母l(L的小写，键盘k右侧的l)键，就能显示当前cell的行号
• shift + l，显示所有cell的行号
• View—>Toggle Line Numbers

5.10 切换代码类型

• 命令模式下，按下m切换到MarkDown模式，再按下y切换到code模式
• 工具条上手动切换
• Cell—>Cell Type—>选择相应的代码类型

5.11 注释代码

• 选中代码，command+/ (windows下是Ctrl+/)

5.12 Tab键的使用

• 只输入变量或者函数的前几个字母，按下tab可以自动补全
• 已经输入函数，连续按下shift+tab可以查询函数的具体用法，(一直可以按4次)

5.13 执行shell命令

• 英文状态下的感叹号+普通的shell命令，例如：!pwd，!ls等

6 魔法函数

7 Jupyter Notebook扩展

pip install jupyter_contrib_nbextensions && jupyter contrib nbextension install

安装完之后，重新启动一下jupyter 服务，就可以看到Nbextensions选项卡。我们只需要勾选相应的插件，在每一个notebook的工具条中就会出现相应的扩展。

8 jupyter notebook 修改主题、字体、字号

安装此工具：
pip install --upgrade jupyterthemes查看可用主题：
jt -l

8.1 Table of Contents

这个扩展一般用于整个文件的目录很多的时候。首先在Nbextensions选项卡中勾选该插件，然后在工具条中就可以看到该扩展按钮。如果我们在notebook中使用了MarkDown设置了我们的标题，点击该扩展，就会在左侧生成目录，点击左侧的齿轮，可以在最顶部添加一个cell专门用来显示目录。点击左侧和顶部的链接都可以快速跳转到相应的位置。还可以进行目录的折叠。注意到此时菜单栏上也多了一个“Navigate”标签，同样显示了目录的情况。

8.2 Autopep8

这是一个将代码按照PEP8进行格式化的插件，前提是需要通过pip install autopep8安装autopep8，安装完之后需要重启jupyter notebook服务才能生效。同样在Nbextention选项卡中勾选Autopep8，在工具栏中会多一个“锤子”一样的按钮，可以帮助我们排版代码，使其符合pep8标准。

8.3 Variable inspector

该插件可以帮助我们查看当前notebook中所有的变量的名称，类型，大小和值。省去了df.shape，type()等语句的执行，也代替了前文提到的魔法函数“%whos”的执行，读者可以自行尝试一下。

8.4 Code folding

顾名思义，该插件可以对代码进行一定的折叠，例如遇到class，def等关键字，而且主体代码又很长时，折叠代码会方便阅读，这一点也让jupyter notebook更像一个IDE。

8.5 Execute time

该插件可以显示每一个cell中代码的执行时间。

除此之外还有一些其他常见的插件扩展，例如Notify，Collapsible headings等，读者可以自行探索查看，并配置使用。

9 附加说明

**9.1 数学公式编辑：**这个其实是MarkDown功能的延伸，需要将cell的代码类型改为MarkDown，然后在一对美元符号之间写入LaTex公式，(例如$E=mc^2$)，运行cell之后就可以正常显示公式了。

9.2 关于jupyter lab和jupyter hub

jupyter lab是基于jupyter notebook的新版本，是包括了Notebook的下一代的有模块化的界面，可以在同一个窗口同时打开好几个notebook或文件（HTML, TXT, Markdown等等），都以标签的形式展示，于是就更像是一个IDE。除了界面上存在差异，使用方式上和notebook没有大的差别。

9.3 关于jupyter notebook与pycharm的差别

notebook是更“轻”量级的，适合小白使用。各个cell之间具有相对独立，且变量共享的特点。另外，notebook能够保存中间结果，方便演示，适合数据分析人员或者数据科学家使用。

JupyterLab——Jupyter Notebooks 的进化

• JupyterLab是 Jupyter Notebooks 的进化版。其支持更加灵活和更加强大的项目操作方式，但具有和 Jupyter Notebooks 一样的组件。JupyterLab 环境与 Jupyter Notebooks 环境完全一样，但具有生产力更高的体验。
• JupyterLab 让你能在一个窗口中排布你的笔记本、终端、文本文件和输出结果工作区！你只需拖放你需要的单元即可。你也可以编辑 Markdown、CSV 和 JSON 等常用文件格式并实时预览修改所造成的影响。