如何为Python 3设置Jupyter Notebook

介绍

Jupyter Notebook为交互式计算提供了一个命令shell作为Web应用程序。该工具可以与多种语言一起使用，包括Python，Julia，R，Haskell和Ruby。它通常用于处理数据，统计建模和机器学习。

本教程将引导您设置Jupyter Notebook以在本地或从Ubuntu 16.04服务器运行，并教您如何连接和使用笔记本。Jupyter笔记本（或简称笔记本）是由Jupyter Notebook应用程序生成的文档，其中包含计算机代码和富文本元素（段落，方程式，图形，链接等），有助于呈现和共享可重复的研究。

在本指南结束时，您将能够使用在本地计算机或远程服务器上运行的Jupyter Notebook运行Python 3代码。

准备

要学习本教程，您还需要一个在您的[本地计算机上，或在Ubuntu 16.04服务器上Python 3编程环境

一台已经设置好可以使用sudo命令的非root账号的Ubuntu 16.04 服务器，并且已开启防火墙。没有服务器的同学可以在这里购买，不过我个人更推荐您使用免费的腾讯云开发者实验室进行试验，学会安装后再购买服务器。

第1步 - 安装Jupyter Notebook

在本节中，我们将用pip安装Jupyter Notebook 。

激活您想要安装Jupyter Notebook的Python 3编程环境。在我们的示例中，我们将在my_env里安装它，因此我们将确保我们在该环境的目录中并激活它，如下所示：

cd ~/environments
. my_env/bin/activate

接下来，我们可以确保pip升级到最新版本：

pip install --upgrade pip

现在我们可以使用以下命令安装Jupyter Notebook：

pip install jupyter

此时，Jupyter Notebook已安装到当前编程环境中。

下一个可选步骤适用于使用SSH隧道连接Web界面的服务器安装的人员。

步骤2（可选） - 使用SSH隧道连接到服务器安装

如果您在服务器上安装了Jupyter Notebook，在本节中我们将学习如何使用SSH隧道连接到Jupyter Notebook Web界面。由于Jupyter Notebook将在服务器上的特定端口（例如:8888，:8889等）上运行，因此SSH隧道可以安全地连接到服务器的端口。

接下来的两个小节描述了如何从1）Mac或Linux和2）Windows创建SSH隧道。请参阅本地计算机的小节。

使用Mac或Linux进行SSH隧道连接

本小节将概述ssh成功隧道命令所需的其他参数。

SSH隧道可以通过在新的本地终端窗口中运行以下SSH命令来完成：

ssh -L 8888:localhost:8888 your_server_username@your_server_ip

该ssh命令打开SSH连接，但-L指定将本地（客户端）主机上的给定端口转发到远程端（服务器）上的给定主机和端口。这意味着8888在服务器上的第二个端口号（例如）上运行的任何内容都将出现在8888本地计算机上的第一个端口号（例如）上。

（可选）将端口更改8888为您选择的端口，以避免使用另一个进程已在使用的端口。

server_username是您创建的服务器上的用户名（例如sammy），your_server_ip是您服务器的IP地址。

例如，对于用户名sammy和服务器地址203.0.113.0，命令将是：

ssh -L 8888:localhost:8888 sammy@203.0.113.0

如果在运行ssh -L命令后没有出现错误，您可以进入编程环境并运行Jupyter Notebook：

jupyter notebook

您将收到带有URL的输出。从本地计算机上的Web浏览器中，使用以其http://localhost:8888开头的URL打开Jupyter Notebook Web界面。确保包含令牌编号，或在提示http://localhost:8888时输入令牌编号字符串。

使用Windows和Putty进行SSH隧道连接

如果您使用的是Windows，则可以使用Putty创建SSH隧道。

首先，输入服务器URL或IP地址作为主机名，如下所示：

接下来，单击左窗格底部的SSH以展开菜单，然后单击“ 隧道”。输入用于访问本地计算机上的Jupyter的本地端口号。选择 8000或更大，以避免其他服务所使用的端口，并设定目的地 localhost:8888，其中:8888是Jupyter笔记本电脑上运行的端口号。

现在单击“ 添加”按钮，端口应显示在“ 转发端口”列表中：

最后，单击“ 打开”按钮以通过SSH连接到服务器并隧道连接所需的端口。导航到Web浏览器中的http://localhost:8000（或您选择的任何端口）以连接到服务器上运行的Jupyter Notebook。确保包含令牌编号，或在提示http://localhost:8000时输入令牌编号字符串。

第3步 - 运行Jupyter Notebook

安装Jupyter Notebook后，您可以在终端中运行它。为此，请执行以下命令：

jupyter notebook

Jupyter笔记本的活动记录将打印到终端。当您运行Jupyter Notebook时，它将在特定的端口号上运行。您运行的第一个笔记本通常在端口8888上运行。要检查Jupyter Notebook正在运行的特定端口号，请参阅用于启动它的命令的输出：

[I NotebookApp] Serving notebooks from local directory: /home/sammy
[I NotebookApp] 0 active kernels 
[I NotebookApp] The Jupyter Notebook is running at: http://localhost:8888/
[I NotebookApp] Use Control-C to stop this server and shut down all kernels (twice to skip confirmation).
...

如果您在本地计算机（而非服务器）上运行Jupyter Notebook，则默认浏览器应该已打开Jupyter Notebook Web应用程序。如果没有，或者如果您关闭窗口，则可以导航到输出中提供的URL，或导航到localhost:8888以连接。

每当您想要停止Jupyter Notebook过程时，请按CTRL+C，在Y出现提示时键入，然后ENTER按确认。

您将收到以下输出：

[C 12:32:23.792 NotebookApp] Shutdown confirmed
[I 12:32:23.794 NotebookApp] Shutting down kernels

Jupyter笔记本现在不再运行了。

第4步 - 使用Jupyter Notebook

本节介绍使用Jupyter Notebook的基础知识。如果您当前没有运行Jupyter Notebook，请使用该jupyter notebook命令启动它。

您现在应该使用Web浏览器连接到它。Jupyter Notebook功能强大，功能强大。本节将概述一些使您开始使用笔记本的基本功能。Jupyter Notebook将显示其运行目录中的所有文件和文件夹，因此当您处理项目时，请确保从项目目录启动它。

要创建新的笔记本文件，请从右上角的下拉菜单中选择New > Python 3：

这将打开一个笔记本。我们现在可以在单元格中运行Python代码或将单元格更改为markdown。例如，通过单击顶部导航栏中的“ 单元格” >“ 单元格类型” >“ Markdown”，将第一个单元格更改为接受Markdown 。我们现在可以使用Markdown编写注释，甚至可以通过将它们放在$$符号之间来包含用LaTeX编写的方程式。例如，在将其更改为markdown后，在单元格中键入以下内容：

# Simple Equation
​
Let us now implement the following equation:
$$ y = x^2$$
​
where $x = 2$

要将降价转换为富文本，请按CTRL+ENTER，以下结果应为：

您可以使用markdown单元格做笔记并记录您的代码。让我们实现这个简单的等式并打印结果。单击顶部单元格，然后按ALT+ENTER以在其下方添加单元格。在新单元格中输入以下代码。

x = 2
y = x**2
print(y)

要运行代码，请按CTRL+ENTER。您将收到以下结果：

您现在可以像导入任何其他Python开发环境一样导入模块并使用笔记本！

结论

恭喜！您现在应该能够使用Jupyter Notebook在Markdown中编写可重现的Python代码和注释。要从界面中快速浏览Jupyter Notebook，请从顶部导航菜单中选择帮助 > 用户界面导览以了解更多信息。

更多pthon教程请前往腾讯云+社区学习更多知识。

参考文献：《How To Set Up Jupyter Notebook for Python 3》