Python编程基础——编程环境准备工作

时间:2020-9-22 作者:admin

Python编程基础——编程环境准备工作


写在前面 本系列博客文章针对非计算机专业,特别人文社科、管理经济等相关专业学生或者人员学习实践数据分析与可视化、机器学习等铺路,精选博客或书籍为参考,以简洁、实用为前提,注重任务导向实操练习

Anaconda的安装与使用

介绍

  • 开源包管理系统和环境管理系统 ,包括多种语言的包安装,运行,更新,删除,最重要的是可以解决包依赖问题
  • 支持语言包括 Python,R,Ruby,Lua,Scala,Java,JavaScript,C / C ++,FORTRAN
  • 支持在Windows,macOS和Linux上运行
  • Conda可以构建不同的环境,同时可以对环境进行保存,加载和切换操作
  • Conda包和环境管理器包含在所有版本的Anaconda和Miniconda中

下载与安装(本文仅以Win10为例)

参考: Anaconda介绍、安装及使用教程.

  1. 前往官方下载页面下载。目前官网仅提供Python 3.8版,根据Win10操作系统的情况点击“64-Bit Graphical Installer”或“32-Bit Graphical Installer”进行下载。
    本教程以Anaconda3-5.2.0-Windows-x86_64版(Python3.6)为例 提供百度网盘下载地址 提取码:gr81

  2. 完成下载之后,双击下载文件,启动安装程序。

  3. 选择“Next”。
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  4. 阅读许可证协议条款,然后勾选“I Agree”并进行下一步。

  5. 除非是以管理员身份为所有用户安装,否则仅勾选“Just Me”并点击“Next”。

  6. 在“Choose Install Location”界面中选择安装Anaconda的目标路径,然后点击“Next”。
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注意:目标路径中不能含有空格或中文。

  1. 在“Advanced Installation Options”中勾选“Add Anaconda to my PATH environment variable.”(“添加Anaconda至我的环境变量。”)。

注意:部分资料建议不要勾选,原因是如果勾选,则将会影响其他程序的使用,笔者暂未发现。

  1. 点击“Install”开始安装。如果想要查看安装细节,则可以点击“Show Details”。
  2. 点击“Next”。
  3. 进入“Thanks for installing Anaconda!”界面则意味着安装成功,点击“Finish”完成安装。

注意:如果你不想了解“Anaconda云”和“Anaconda支持”,则可以不勾选“Learn more about Anaconda Cloud”和“Learn more about Anaconda Support”。

  1. 验证安装结果。可选以下任意方法:
  • “开始 → Anaconda3(64-bit)→ Anaconda Navigator”,若可以成功启动Anaconda Navigator则说明安装成功。
  • “开始 → Anaconda3(64-bit)→ 右键点击Anaconda Prompt → 以管理员身份运行”,在Anaconda Prompt中输入conda list,可以查看已经安装的包名和版本号。若结果可以正常显示,则说明安装成功。

Pip的基本使用与镜像源设置

介绍

  • pip 是一个现代的,通用的 Python 包管理工具。提供了对 Python 包的查找、下载、安装、卸载的功能

Pip镜像源设置(本文仅以Win10为例)

pip默认是使用Python官方的源设置在海外,下载速度慢或连接超时,故需使用国内的Python镜像源。
参考: Python切换pip镜像源(安装源)的方法详解.

常见国内镜像源

http://pypi.douban.com/simple/ 豆瓣 
http://mirrors.aliyun.com/pypi/simple/ 阿里 
http://pypi.hustunique.com/simple/ 华中理工大学 
http://pypi.sdutlinux.org/simple/ 山东理工大学 
http://pypi.mirrors.ustc.edu.cn/simple/ 中国科学技术大学
https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple /清华大学
  1. 在windows文件管理器中输入“ %APPDATA% ”,如下图所示:
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  2. “回车”将定位到一个新的目录下(“C:\Users\Administrator\AppData\Roaming\pip\pip.ini”),Administrator为自己的用户名,在该目录下新建pip文件夹,然后到pip文件夹中新建一个 pip.ini 文件,如下图所示 :
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  3. 在新建的 pip.ini 文件中输入以下内容,然后保存。

注意:” index-url ” 的内容是镜像源的路径,可以更换

[global]
timeout = 6000
index-url = https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple
trusted-host = pypi.tuna.tsinghua.edu.cn

如下图(更换清华源的截图):
Python编程基础——编程环境准备工作Notepad++ 7.8.9 官方中文版 下载链接

Pip基本使用

参考: pip的基本使用和离线安装Python第三方库.

pip命令及其参数

在命令行窗口输命令pip --help,可以查看pip命令的参数及其用法,如下图所示:

# pip --help

Usage:
  pip <command> [options]

Commands:
  install                     Install packages.  安装包
  download                    Download packages. 下载包
  uninstall                   Uninstall packages. 卸载包
  freeze                      Output installed packages in requirements format. 按着一定格式输出已安装包列表
  list                        List installed packages. 列出已安装包
  show                        Show information about installed packages. 显示包详细信息
  check                       Verify installed packages have compatible dependencies.检查包的依赖关系是否完整
  config                      Manage local and global configuration.管理配置
  search                      Search PyPI for packages.搜索包
  wheel                       Build wheels from your requirements.
  hash                        Compute hashes of package archives.计算包的hash值 
  completion                  A helper command used for command completion.
  help                        Show help for commands.

General Options:
  -h, --help                  Show help.
  --isolated                  Run pip in an isolated mode, ignoring environment variables and user configuration.
  -v, --verbose               Give more output. Option is additive, and can be used up to 3 times.
  -V, --version               Show version and exit.
  -q, --quiet                 Give less output. Option is additive, and can be used up to 3 times (corresponding to WARNING, ERROR, and CRITICAL logging levels).
  --log <path>                Path to a verbose appending log.
  --proxy <proxy>             Specify a proxy in the form [user:passwd@]proxy.server:port.
  --retries <retries>         Maximum number of retries each connection should attempt (default 5 times).
  --timeout <sec>             Set the socket timeout (default 15 seconds).
  --exists-action <action>    Default action when a path already exists: (s)witch, (i)gnore, (w)ipe, (b)ackup, (a)bort).
  --trusted-host <hostname>   Mark this host as trusted, even though it does not have valid or any HTTPS.
  --cert <path>               Path to alternate CA bundle.
  --client-cert <path>        Path to SSL client certificate, a single file containing the private key and the certificate in PEM format.
  --cache-dir <dir>           Store the cache data in <dir>.
  --no-cache-dir              Disable the cache.
  --disable-pip-version-check
                              Don't periodically check PyPI to determine whether a new version of pip is available for download. Implied with --no-index.
  --no-color                  Suppress colored output

pip常用命令

  1. 安装模块
pip install <包名>
  1. 卸载模块
pip uninstall <包名>
  1. 升级模块
pip install -U <包名>
  1. 查看已安装的包及其版本
pip freeze
  1. 查看可升级的包
pip list -o

注意:当出现下面语句时应按提示升级pip。
You are using pip version 10.0.1, however version 20.2.3 is available.
You should consider upgrading via the ‘pip install –upgrade pip’ command.
这句话的意思是“您正在使用pip版本10.0.1,但是可以使用版本20.2.3。您应该考虑通过“pip install –upgrade pip”命令进行升级”

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  1. 升级pip
python -m pip install --upgrade pip

Jupyter Notebook介绍、运行及使用

参考: Jupyter Notebook介绍、安装及使用教程.

介绍

  • Jupyter Notebook是基于网页的用于交互计算的应用程序。其可被应用于全过程计算:开发、文档编写、运行代码和展示结果。

运行Jupyter Notebook

在终端中输入以下命令:

jupyter notebook

执行命令之后,在终端中将会显示一系列notebook的服务器信息,同时浏览器将会自动启动Jupyter Notebook。
启动过程中终端显示内容如下:

[I 18:47:37.542 NotebookApp] Writing notebook server cookie secret to C:\Users\MXL\AppData\Roaming\jupyter\runtime\notebook_cookie_secret
[I 18:47:39.002 NotebookApp] JupyterLab beta preview extension loaded from C:\Users\MXL\Anaconda3\lib\site-packages\jupyterlab
[I 18:47:39.003 NotebookApp] JupyterLab application directory is C:\Users\MXL\Anaconda3\share\jupyter\lab
[I 18:47:39.895 NotebookApp] Serving notebooks from local directory: C:\Users\MXL
[I 18:47:39.895 NotebookApp] 0 active kernels
[I 18:47:39.897 NotebookApp] The Jupyter Notebook is running at:
[I 18:47:39.899 NotebookApp] http://localhost:8888/?

注意:之后在Jupyter Notebook的所有操作,都请保持终端不要关闭,因为一旦关闭终端,就会断开与本地服务器的链接,你将无法在Jupyter Notebook中进行其他操作啦。

浏览器地址栏中默认地将会显示:http://localhost:8888。其中,“localhost”指的是本机,“8888”则是端口号。

主页面(下一节专题介绍)

当执行完启动命令之后,浏览器将会进入到Notebook的主页面,如下图所示。
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设置Jupyter Notebook文件存放位置

如果你不想把今后在Jupyter Notebook中编写的所有文档都直接保存在家目录下,那你需要修改Jupyter Notebook的文件存放路径。

  1. 创建文件夹/目录

Windows用户在想要存放Jupyter Notebook文件的磁盘中新建文件夹并为该文件夹命名;双击进入该文件夹,然后复制地址栏中的路径。

  1. 配置文件路径

在终端中输入以下命令(生成配置文件):

jupyter notebook --generate-config

注意: 若配置文件已经存在或被修改,使用这个命令之后会出现询问“Overwrite /Users/XXX/.jupyter/jupyter_notebook_config.py with default config? [y/N]”,即“用默认配置文件覆盖此路径下的文件吗?”,如果按“y”,则完成覆盖,那么之前所做的修改都将失效;如果只是为了查询路径,那么一定要输入“N”。

  1. 修改配置文件

(a) 打开配置文件
Windows系统的用户可以使用文档编辑工具Notepad++打开“jupyter_notebook_config.py”文件并进行编辑。
(b) 查找关键词
进入配置文件后Ctrl+F查找关键词“c.NotebookApp.notebook_dir”。

(c) 编辑配置文件

(d) 取消注释
把该行行首的井号(#)删除。因为配置文件是Python的可执行文件,在Python中,井号(#)表示注释,即在编译过程中不会执行该行命令,所以为了使修改生效,需要删除井号(#)。
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(e) 保存配置文件

(f) 验证
在终端中输入命令jupyter notebook打开Jupyter Notebook,此时你会看到一个清爽的界面,恭喜!
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注意:以上所有命令均以英文半角格式输入,若有报错,请严格检查这两个条件,英文且半角。

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