进阶使用

今天的推文是传销jupyter notebook的最后一篇啦！

❗❗超级长文警告❗❗

系列推文回顾¶

开端¶

第一篇推文作为系列的开端，给出了整个系列的大纲： - 简介 - 基本使用 - 高阶使用 - markdown（番外

差不多刚好是四篇推文的规划，然后就简单介绍了jupyter的几个特点，重点在于交互式编程和web服务器。

基础使用¶

第二篇推文正式开始上手jupyter，我们介绍了： - 如何安装jupyter - 如何生成、修改配置文件 - 如何安装插件 - jupyter notebook的结构以及写法 - 一些快捷键 - 如何导出notebook

总的来说内容比较杂乱，前面安装的部分事无巨细，后面介绍用法的部分比较粗略，显得虎头蛇尾~~（写着写着没耐心了）~~，不过也还是倾注了很多心血，看完之后上手jupyter应该没什么问题。

乱入¶

第三篇推文和我的计划有些出入，本来远程连接这块只是一个甜点一样的东西，打算一带而过。然后写着写着发现这完全可以单独发一篇，就直接发了！

基本上这篇完全是兴趣使然，没什么大作用，但是成功之后有种莫名其妙的成就感。

堆料¶

于是今天我想要完结这个系列，就不得不写一个超级长文了。

安装其他kernel¶

首先我们来介绍如何在jupyter中安装其他kernel。

什么是kernel¶

所谓的kernel就是内核，笔记本的灵魂所在。

因为jupyter notebook本身只是一个工具、一种代码的组织形式、一个容器罢了。它所呈现的内容，所依托的程序包就是它的内核。例如python就可以作为它的内核，类似的也有很多其他编程语言可以作为jupyter notebook的内核。

R语言¶

上一篇推文的代码演示中就已经有R内核的身影了，现在我们正式介绍如何在jupyter中安装R内核。

Step1¶

我们首先安装R语言，如果你使用的是python的anaconda发行版，那么可以在命令行输入以下环境创建一个R语言的虚拟环境：

conda create -n r_env r-essentials r-base 

conda activate r_env

使用anaconda安装的好处就是，它会帮你自动配置好一切：

正如创建虚拟环境成功之后命令行的提示，你已经可以在开始菜单看到相应的快捷方式。你已经可以通过这个快捷方式在jupyter里用上R语言了！！（值得注意的是，你的R仅仅安装在了r_env环境下，如果你启动了base环境的jupyter依然是看不到R语言内核的）

点开这个快捷方式之后就会发现，我们已经可以创建R内核的笔记本了！

这里参考https://docs.anaconda.com/anaconda/user-guide/tasks/using-r-language/官网永远有最好的教程！！！

不过如果你不喜欢臃肿的anaconda，你也可以选择单独安装R语言，自己进行相应的配置。

再如你已经是一个R语言老鸟了，已经在电脑上配置好了环境并且安装了许多包，那么创建一个新的环境显然不那么经济。

所以下面我们介绍不使用anaconda的方法。

Step2¶

我们在R的命令行运行下面的命令，就可以安装相应的库并且在jupyter中注册R内核：

install.packages('IRkernel')
# to register the kernel in the current R installation
IRkernel::installspec()  

jupyter kernelspec list

这种方式安装的R内核，在默认的python环境即可使用，我们可以打开jupyter notebook查看：

快速入门R内核的jupyter notebook¶

R内核的笔记本和python内核的笔记本有类似的地方也有截然不同的地方。 - 你可以在代码单元格运行一切的R code

• 有些插件需要额外配置才能在R内核的笔记本中正常工作，例如格式化代码工具code prettify，需要额外安装R包formatR

• %声明的魔法命令自然是不能用了，因为它其实是ipython的特性

• !声明的快捷命令行也不再可用，这同样是ipython的特性

部分已支持的内核项目¶

其他的内核我本人使用的也不多就不再介绍，你可以在这些项目的介绍页面查看如何安装对应的kernel，感谢社区大佬们的倾情奉献。

• Python（Defult kernel）

https://github.com/ipython/ipython - Julia

https://github.com/JuliaLang/IJulia.jl - R

https://github.com/IRkernel/IRkernel - Ruby

https://github.com/minrk/iruby - Haskell

https://github.com/gibiansky/IHaskell - Scala

https://github.com/Bridgewater/scala-notebook - node.js

https://gist.github.com/Carreau/4279371 - Go

https://github.com/takluyver/igo - Java

https://github.com/SpencerPark/IJava/

值得注意的是，每个项目都在相应的语言前面都加了一个I，例如iruby，这里的含义是Interactive，交互式的。

markdown VS markup¶

markdown¶

或许上面的编程语言排序会让程序员撕一下B，但提到markdown程序猿们一定会团结一致。

不论前端还是后端，不论新手还是Hacker，老少皆宜、阖家欢乐、举国同庆、世界大同的一门语言非markdown莫属！它很有可能是当前程序员世界最流行的（非编程）语言。

不过不要被语言这个词吓到了，md的语法规则少得可怜，真的非常好写！保守估计2分钟上手，1小时熟练，1天精通。

markup¶

在正式介绍markdown语法之前，先介绍它的亲戚或者说祖先——markup，标记语言。

标记语言（markup language）是一种将文本（Text）以及文本相关的其他信息结合起来，展现出关于文档结构和数据处理细节的计算机文字编码。当今广泛使用的置标语言是超文本标记语言（HTML）和可扩展标记语言（XML）。标记语言广泛应用于网页和网络应用程序。标记最早用于出版业，是作者、编辑以及出版商之间用于描述出版作品的排版格式所使用的。

——摘自维基百科

互联网三大基石——HTML、JS、CSS之一的HTML就是一种markup语言，而根据上面的定义，markdown也算是一种markup语言，甚至大多数时候，markdown文档的呈现都是借助HTML实现的，后面我们也会看到这一点。

编辑器¶

我推荐使用的md编辑软件是Typora和VS Code。前者是专注markdown编辑的软件，bata测试了多年，前段时间正式开始收费，还掀起了一整风波；后者是全能型文本编辑器，巨硬出品，值得信赖！！

另外，各大主流的博客网站也都支持markdown语法来输出内容，例如知乎、CSDN、~~还有旦夕的树洞哈哈哈~~

语法简述¶

下面我们就来看看这些东西如何用纯文本的markdown组织起来。 - 标题

# 一级
## 二级
### 以此类推，最多六级

• 着重

  **粗体**
  *斜体*
  ~~删除线~~
  

  渲染效果：

• 换行、换段

  注意直接回车是不能换行的  
  需要在句末留下至少两个空格即可换行
  
  段落之间留出一个空行可以实现换段。
  

  渲染效果：

• 插入图片(可以使用网络路径，本地相对、绝对路径)

  ![baidu](https://www.baidu.com/img/pc_9c5c85e6b953f1d172e1ed6821618b91.png)
  

  渲染效果：

• 代码

  ```python
  x = [i**2 for i in range(10)]
  ``
  这里也需要三个`，但是由于我这篇文档就是
  使用markdown书写的这里会产生冲突，故而避讳
  

  渲染效果：

• 引用

  > 这里是引用内容
  

  渲染效果：

• 数学公式（扩展语法，大部分编辑器支持，但是原初的md似乎没有定义这部分内容

数学公式的书写借用了LaTex的语法！甚至有的时候你可以在里面写一些更复杂的LaTex

行内公式$\sum X_n$
行间公式
$$
\prod X_n
$$
复杂LaTex
$$
\color{blue}
\begin{pmatrix}
1&2\\
2&1
\end{pmatrix}
$$

掌握以上的语法大概只是看几眼的事情（LaTex语法除外），大概也足够日常使用。

嵌入HTML¶

值得一提的是，markdown为了保持精简许多样式是不支持的，例如下划线，而前文也提到markdown大多时候是基于HTML实现的，所以我们可以在md文档中通过嵌入HTML标签的方式来引入内容。

• 例如特定格式的文本

  <center><u>居中、带下划线的文本</u></center>
  <font color=red>我是红字</font>
  

  渲染效果：

• 再如svg图片

  <svg width="400" height="180">
    <rect x="50" y="20" rx="20" ry="20" width="150" height="150"
    style="fill:red;stroke:black;stroke-width:5;opacity:0.5" />
  </svg>
  

  渲染效果：

到这儿，你应该能感觉到其实markdown本质上就是简化版的HTML，你写的所有markdown都对应这一段HTML代码，编辑器在后台帮你做了这个事情。

例如

# 标题

<h1>标题</h1>

更多关于markdown的内容，推荐到它的官网查看
https://markdown.com.cn/

魔法命令介绍¶

ipython¶

前文也提到了，魔法命令是ipython的特性，只有在python kernel的笔记本中才能使用。

ipython作为jupyter的父辈，很多时候可以作为jupyter notebook(python)的替代品（当你需要一个简单的交互环境又懒得打开notebook的时候）

你可以在命令行键入ipython打开程序：

我们就通过ipython的命令行程序来了解各个魔法命令。

魔法命令分为两类，line magics和cell magics，前者需要用%声明，后者需要用%%声明，他们之间的区别可以通过下面的实例来体会

Line magics¶

%automagic¶

或许你已经注意到了，虽然我一直说魔法命令需要用%或者%%来声明，但是很多时候我们不用百分号也可以正常使用。这是由于jupyter默认开启了automagic选项，可以缺省%前缀来使用魔法命令：

%pwd¶

最常用的命令之一和Linux系统的命令作用相同，可以输出当前工作目录

%ls¶

也是Linux常见的命令，作用是输出当前目录的文件

%magic¶

输入这个命令可以查看magic command的说明文档！

%lsmagic¶

你可以通过这个命令查看所有可用的magic command，确实非常多我也就不继续介绍了，大家可以自己去看一看文档，实操一下！！

Cell magics¶

%%time¶

输出当前Cell的运行耗时

这里实在写不下了¶

更多命令可以查看官方文档：
https://ipython.readthedocs.io/en/stable/interactive/magics.html#line-magics
文档中有提到用户可以自己定义魔法命令，还可以使用社区中别人共享的魔法命令。这方面我也没有深入了解，感兴趣的可以自行挖掘。

我自己之前学习magic comamnd的时候也写了一点点笔记，如有需要可以在后台回复magic，我会把笔记本放在网盘

插件推荐¶

魔法命令介绍完了，再来介绍jupyter另外一个核心竞争力：强大、丰富的插件。

按照第二篇推文的方法安装完插件之后，我们在笔记本的首页就可以看到插件选项

注意需要把箭头指向的tick取消勾选。

选中某个插件之后可以在下方查看详细的描述，下面介绍几个我常用的插件。

Code prettify¶

这个插件的功能很简单，就是按照特定的标准格式化代码，点击小锤子按钮即可。这里不推荐Autopep8，因为它支持支python代码的格式化，而Code prettify可以支持其他语言的格式化。

格式化python代码¶

格式化R代码¶

Codefolding¶

同样简单而强大的插件，可以把长代码进行折叠：

点击左侧的下三角即可折叠代码，和各大常见的IDE效果类似

再点击<->即可展开代码

ExecuteTime¶

可以自动记录程序运行开始的时间、运行耗时：

代码单元格下方的时间信息就是由这个插件给出的。

RISE¶

第二篇推文提到的另外一个插件，安装方法也已经介绍过了。

RISE是强大的演示插件，可以在jupyter中实现类似PPT的演示效果，如果你需要做一些coding的pre，那么RISE是不二之选：

操作逻辑¶

在顶部菜单点击幻灯片可以激活RISE。

然后我们就可以针对每个单元格设置幻灯片类型 - 幻灯片代表单独的一页，会开启一个单元 - 子幻灯片在幻灯片之后，代表单元的每个小节 - 碎片可以放在任何幻灯片之后，会呈现一个动画出现的效果 - 跳过的内容不会出现在演示中 - 代码也不会出现在演示中

点击顶部工具栏的演示按钮即可开始RISE演示

演示：

在演示页面点击❓可以查看快捷键：

Table of Contents (2)¶

必装插件，没什么好说的，可以自动生成目录、自动添加标题序号：

点击顶部的按钮可以开启左侧的目录，点击目录中的项目可以快速跳转，注意只有markdown单元格的标题内容会出现在目录中。

Variable Inspector¶

一个还不错的变量监视器，可以实时显示global namespace的变量信息

也还要其他很多插件但是我平时一般不启用，大家可以多多探索！

自定义样式（美化¶

最后一部分我们来解决一下jupyter外观的问题，默认的确实有些问题，字号小、没有深色模式……

启用主题¶

命令行输入

pip install jupyterthemes

jt -l

jt -t chesterish

chesterish主题预览¶

不难看，但也不怎么好看。

更多主题相关的内容可以参考知乎天意帝的这篇博客：https://zhuanlan.zhihu.com/p/54397619

黑科技¶

很多时候我们只是想调节一下字体、字号（当然这个操作用jt也可以实现），那么可以参考博客园ZhangHT97大佬的文章：https://www.cnblogs.com/ZhangHT97/p/13336975.html

这位把jupyter web服务的CSS样式文件扒出来了，位于（anaconda路径因人而异）：

C:\Users\Username\anaconda3\Lib\site-packages\notebook\static\components\codemirror\lib

打开该文件，修改241行的相关配置即可

结语¶

至此这个系列就正式完结了，洋洋洒洒写了蛮多东西的，不过营养其实不多、毕竟都是网上可以查到的东西，我把他们整理在一起只是方便自己、也方便别人随时查阅，希望能帮助到你。

此致。