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面向 R 用户的笔记本

DataCamp 近日将 RStudio 工作区迁移到了采用 JupyterLab 界面的 DataCamp 笔记本编辑器。本文旨在帮助 R 用户上手并高效使用 JupyterLab。
Filip Schouwenaars
Filip Schouwenaars

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一年多以前,我们推出了 DataCamp Workspace,这是一款云端笔记本 IDE,旨在帮助个人与团队无缝处理数据并在线协作。迄今为止,已有成千上万的个人与团队使用 Workspace 来分析数据、分享洞见、构建作品集项目并参与竞赛。 

我们最近将RStudio 工作区迁移至 DataCamp 的笔记本编辑器或 JupyterLab。这意味着 R 用户可以享受最新的 Workspace 功能,包括共享、协作、评论、原生 SQL 集成等。在这篇博客中,我们将概述 JupyterLab 的关键特性、它与 RStudio 的差异,以及 R 用户如何充分利用 DataCamp 笔记本编辑器。

jupyterlab logo

JupyterLab:新一代笔记本界面

JupyterLab 是一款基于 Web 的交互式开发环境,适用于 R 和 Python 笔记本以及其他编程语言。它专为数据科学与机器学习工作流而设计,拥有丰富的界面组件,包括笔记本、终端、文本编辑器和文件浏览器。其模块化设计亦鼓励开源社区构建扩展以增强 JupyterLab 的功能。在 JupyterLab 中,每个代码单元在运行后都会显示其输出。与 R Markdown 笔记本类似,用户也可以在代码块之间插入 Markdown 注释。 

An overview of jupyterlab

DataCamp Workspace 上 JupyterLab 界面概览

JupyterLab ≈ RStudio 

JupyterLab 和 RStudio 都是 R 语言广受欢迎的集成开发环境(IDE)。除了一些细微差别,它们在功能与使用感受上非常相似。RStudio 附带文件管理器、终端、变量查看器,甚至函数帮助面板等组件。这些功能让开发者能更便捷地访问各类文件与设置,从而更快更轻松地完成分析。JupyterLab 也具备其中许多功能。在本节中,我们将重点介绍 JupyterLab 界面的主要组成部分。 

侧边栏

左侧边栏包含五个图标:

  • 文件浏览器:用于打开不同的文件 
  • 正在运行的终端与内核:用于查看正在运行的进程 
  • Git:用于管理代码仓库
  • 目录:用于快速浏览笔记本大纲
  • 扩展管理器:用于下载笔记本扩展

The file manager overview文件管理器概览

Running terminals and kernels 正在运行的终端与内核

Table of content overview

目录概览

Table of contents overview

扩展管理器概览

主工作区

主工作区是用户编写代码、运行 Shell 命令并编辑 Markdown 文档的地方。与 RStudio 十分类似,用户可以按喜好自定义布局。您可以选择专注于单个窗格,或同时在多个窗格中工作。

Jupyterlab's main work area

JupyterLab 的可定制界面

顶部菜单栏

与 RStudio 一样,顶部菜单栏包含一系列对话框与功能区,帮助用户执行以下操作:

  • File:打开、保存、下载笔记本等
  • Edit:编辑单元内容(如撤销、重做、删除与拆分单元)
  • View:自定义 JupyterLab 中可见的窗格
  • Run:运行 Jupyter 笔记本中的代码块
  • Kernel:中断或停止正在运行的内核(稍后将讨论)
  • Git:管理代码仓库与版本控制
  • Tab:在 JupyterLab 的各个标签之间导航
  • Settings:自定义 JupyterLab 的外观
  • Help:查看有关 JupyterLab 的更多信息

Top menu bar in jupyterlab

JupyterLab 的顶部菜单栏

JupyterLab 的代码引擎:内核(Kernel)

在使用 Jupyter 时,您会经常看到“内核(kernel)”这个术语。内核是一个执行代码并与 Jupyter 应用(如 JupyterLab)交互的进程。它可以被视为运行 Jupyter 笔记本中代码的引擎。即使关闭了笔记本文档、代码控制台或终端,内核仍会继续运行。这意味着用户可以执行耗时操作(期间可关闭笔记本文档),并在稍后返回继续。 

要查看所有正在运行的内核,用户可前往“Running Terminals and Kernels”选项卡。在此,用户可以重新打开与某个内核关联的笔记本。

Kernel in jupyterlab

正在运行的终端与内核侧边面板

与内核相关的操作包括:

  • 中断内核:停止笔记本中的代码运行,但保留笔记本的变量。
  • 关闭内核:中断内核并清除笔记本的所有状态与变量。 
  • 重启内核:关闭现有内核并启动一个新的内核。

The kernel menu bar

 内核菜单栏

开始使用 JupyterLab

下面我们演示如何创建新笔记本并在 JupyterLab 中运行一次分析。您可以在 DataCamp Workspace 中打开一个新的数据集或模板,按照说明一步步操作。 

创建文档

您可以通过菜单 File > New > Notebook 在 JupyterLab 中创建新笔记本,这与 RStudio 非常相似。或者,您也可以点击左上角的蓝色 + 来打开新文件。

Open a new file in JupyterLab

在 JupyterLab 中打开新文件

编写与运行代码

一个 JupyterLab 笔记本由多个块组成,每个块可以是 Markdown 或代码。JupyterLab 中的代码块类似于 RNotebook 中的代码段(chunk)。

要创建一个块,可以点击控制台顶部附近的 + 按钮。您可以通过点击 ▶ 按钮运行代码块(Mac 用户可使用 Cmd+Enter,Windows 用户可使用 Control+Enter)。与 RStudio 类似,运行后输出会显示在代码块下方。请注意,每个代码块会一次性执行,就像 RStudio 中“运行当前代码段”的功能一样。 

在 RStudio 中,可以逐行运行(Run > Run Selected Lines)。但在 JupyterLab 中并非如此。要单独运行两行代码,JupyterLab 用户需要使用拆分单元功能(Edit > Split Cell)将这两行分成不同的代码块。

Running a code cell in jupyterlab

在 JupyterLab 中运行代码单元

管理文件

与 RStudio 类似,JupyterLab 也有文件管理器界面,用户可以在其中浏览文件与目录。用户可以创建、重命名、移动和复制文件。

File manager in JupyterLab

JupyterLab 中的文件管理器

用 Markdown 注释代码

可读的笔记本离不开注释。在 Jupyter Notebook 与 RStudio 中,用户都可以通过 Markdown 片段为代码提供上下文。

要使用 Markdown,JupyterLab 用户可以先创建一个新的代码块,然后将其转换为 Markdown 块。之后即可使用 Markdown 语法来修饰文本。

Using markdown in jupyterlab

在 JupyterLab 中使用 Markdown

这与 RNotebook 略有不同:在 RNotebook 中无需为 Markdown 单独创建块。编织(knit)后,笔记本会转换为 HTML 文档,代码与 Markdown 会被适当展示。

保存与发布笔记本

JupyterLab 中的保存方式与 RStudio 类似——两者都会按默认时间间隔自动保存笔记本。 

JupyterLab 允许用户将 Jupyter 笔记本文件(.ipynb)导出为其他格式,包括 HTML、LaTeX、Markdown 和 PDF。只需前往 File > Save and Export Notebook As… > 您所需的输出格式 即可。

saving and exporting a notebook

保存与导出笔记本

这对 RStudio 用户来说可能并不意外。在预览 RNotebook 文件时,RStudio 会自动保存一个 .nb.html 格式的网页。 

打开终端与代码控制台

终端是运行 Shell 命令的界面。当开发者需要交互式地同时运行 R 代码与 Shell 命令时,它非常有用。在 JupyterLab 中,您可以前往 File > New > Terminal。这对 RStudio 用户而言可能是新的使用方式,因为 RStudio 的终端窗格默认即显示。

Opening a Terminal in JupyterLab在 JupyterLab 中打开终端

自定义主题

JupyterLab 内置默认的暗色主题(Settings > Theme > Dark)。用户也可以通过扩展管理器安装非默认主题。 

JupyterLab Dark Theme

JupyterLab 暗色主题

JupyterLab 与 RStudio 的比较

JupyterLab 与 RStudio 相似但并不完全相同。这里强调两点差异:

  • 许可协议:Jupyter 项目采用修改版 BSD 许可发布;而 RStudio 则使用 Affero 通用公共许可证发布。
  • 功能:一些 Markdown 功能在 Jupyter 笔记本中不易直接实现,包括用于设置主题的 YAML 头信息、目录配置以及高级代码外观设置等 

超越 JupyterLab 与 RStudio:DataCamp 笔记本编辑器

尽管 JupyterLab 在数据工作方面提供了诸多实用功能,我们仍希望为 Python 与R 数据从业者在使用 DataCamp Workspace 时带来更多益处。因此我们发布了自研的 DataCamp 笔记本编辑器。

DataCamp 笔记本编辑器构建于 Jupyter Notebooks 之上,使团队能够轻松编写代码、分析数据并分享洞见。它支持 R、Python 和 SQL。以下是 DataCamp 笔记本编辑器的关键特性概览。

The DataCamp Notebook Editor

DataCamp 笔记本编辑器

轻松协作

现有工具并不总能让数据科学家同时编辑同一段代码。当数据科学家开始相互传递笔记本文件时,常会形成瓶颈。DataCamp Workspace 直面这一问题。它就像用于笔记本的 Google 文档——多个用户可以在任意时刻协作编辑同一份笔记本。 

笔记本可以发布并通过链接与团队成员分享。共享云端笔记本优于共享离线笔记本,后者可能在某台本地机器上可运行、却在另一台上无法运行。

Collaboration in DataCamp Workspace

DataCamp Workspace 中的协作

原生 SQL 支持

DataCamp Workspace 的一项实用功能是原生 SQL 支持。用户可以从 DataCamp 笔记本编辑器与数据库(如 PostgreSQL、MySQL、Redshift)建立安全连接。从集成数据库中提取的数据随后可使用 R 或 Python 进行分析。 

Native SQL Support in Workspace

Workspace 中的 SQL

零配置

DataCamp Workspace 及其全部功能无需任何配置。按需即用,随时可用。无论使用 JupyterLab 还是 DataCamp 笔记本编辑器,您都可以在浏览器中打开 Workspace,几秒钟内笔记本环境即可就绪。由于 Workspace 运行在云端,您无需下载或安装任何其他软件。相比之下,在浏览器中正确安装 JupyterLab 往往相当困难,尤其对初学者而言。 

立即开始使用 DataCamp Workspace

希望这份概览能帮助您了解 DataCamp Workspace 如何助力您的 R 工作流。随着我们不断改进与打造新功能,欢迎随时反馈,帮助我们为数据从业者打造更佳的笔记本环境。

准备就绪了吗?立即使用 DataCamp Workspace 开始编码。

Filip Schouwenaars

作者

Filip Schouwenaars

Filip 是多门最受欢迎的 DataCamp Python、SQL 和 R 课程背后的热忱开发者。目前,Filip 负责领导 DataCamp 的 AI 赋能数据笔记本 DataLab 的开发。Filip 拥有电气工程和人工智能学位。

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