Jupyter Lab 使用詳解

Jupyter Lab 是一個基于 Web 的交互式開發環境，提供了比 Jupyter Notebook 更加靈活和強大的用戶界面和功能。以下是使用 Jupyter Lab 的詳細指南，包括安裝、基本使用、設置根目錄和擴展功能等內容。

一、Jupyter Lab 安裝與啟動

1. 安裝 Jupyter Lab

確保你的計算機上安裝了 Python 和 pip。然后，使用以下命令安裝 Jupyter Lab：

pip install jupyterlab

2. 啟動 Jupyter Lab

在命令行中運行以下命令啟動 Jupyter Lab：

jupyter lab

這會在默認的 Web 瀏覽器中打開 Jupyter Lab 界面。

二、Jupyter Lab 基本使用

1. Jupyter Lab 界面介紹

• 文件瀏覽器：左側欄顯示，可以瀏覽和管理文件和目錄。
• 筆記本區域：主區域顯示，支持多標簽，可以同時打開多個筆記本、終端和文本文件。
• 工具欄：包含常用操作按鈕，如新建文件、保存、剪切、復制、粘貼等。
• 命令面板：按 Ctrl + Shift + C 打開命令面板，快速執行各種命令。

2. 創建和管理筆記本

新建筆記本：

• 點擊左上角的 “+” 按鈕，選擇 “Notebook”。
• 選擇內核（如 Python 3），點擊 “Start”。

筆記本結構：

• 代碼單元格：輸入代碼，按 Shift + Enter 執行。
• Markdown 單元格：輸入文本或公式，按 Shift + Enter 渲染。

3. 使用終端和文本編輯器

終端：

• 在左側欄點擊 “+”，選擇 “Terminal”。
• 可以在 Jupyter Lab 中直接使用命令行操作。

文本編輯器：

• 在左側欄瀏覽器中雙擊任何文本文件（如 .py, .txt）即可打開編輯器。
• 提供語法高亮和基本編輯功能。

三、設置 Jupyter Lab 根目錄

默認情況下，Jupyter Lab 會在啟動命令的當前目錄下打開。如果你想設置特定的目錄作為根目錄，可以通過以下兩種方法進行設置。

方法一：通過命令行參數設置根目錄

jupyter lab --notebook-dir=path/to/your/directory

將 path/to/your/directory 替換為你希望設置為根目錄的路徑。

方法二：修改配置文件設置根目錄

1. 生成 Jupyter 配置文件（如果尚未生成）：

   jupyter lab --generate-config
   

   這會在用戶的主目錄下生成一個

.jupyter 文件夾，里面包含 jupyter_lab_config.py 文件。

2. 打開 jupyter_lab_config.py 文件，找到以下行（通常是注釋掉的）：

   # c.LabApp.notebook_dir = ''
   

3. 將其修改為你的目標目錄路徑，并取消注釋：

   c.LabApp.notebook_dir = 'path/to/your/directory'
   

四、Jupyter Lab 擴展功能

Jupyter Lab 支持豐富的擴展功能，可以增強其功能和用戶體驗。以下是一些常用擴展的安裝和使用方法。

1. 安裝 Jupyter Lab 擴展管理器

pip install jupyterlab
jupyter labextension install @jupyterlab/extensionmanager

2. 啟用擴展管理器

啟動 Jupyter Lab，在左側欄會顯示擴展管理器圖標，點擊進入，可以瀏覽和安裝各種擴展。

3. 常用擴展示例

目錄擴展（Table of Contents, TOC）

該擴展提供目錄功能，方便快速導航。

安裝 TOC 擴展：

jupyter labextension install @jupyterlab/toc

使用 TOC 擴展：

• 安裝完成后，重啟 Jupyter Lab。
• 在左側欄會顯示 TOC 圖標，點擊打開目錄視圖。
• 目錄視圖會自動根據筆記本中的標題生成，點擊條目可以快速跳轉到相應部分。

Git 集成擴展（jupyterlab-git）

該擴展提供 Git 集成功能，方便版本控制。

安裝 Git 擴展：

pip install jupyterlab-git
jupyter lab build

使用 Git 擴展：

• 安裝完成后，重啟 Jupyter Lab。
• 在左側欄會顯示 Git 圖標，點擊打開 Git 面板。
• 通過面板可以執行 Git 操作，如提交、更改日志查看、分支管理等。

4. 管理和卸載擴展

查看已安裝擴展：

在命令行中運行以下命令查看已安裝的擴展：

jupyter labextension list

卸載擴展：

使用以下命令卸載特定擴展：

jupyter labextension uninstall @jupyterlab/toc

將 @jupyterlab/toc 替換為你想卸載的擴展名稱。

五、Jupyter Lab 高級功能

1. 拆分視圖和拖放功能

拆分視圖：

將一個筆記本或文件標簽拖動到主區域的邊緣，可以實現水平或垂直拆分視圖，方便對比和多任務處理。

拖放功能：

可以將文件從左側文件瀏覽器拖動到主區域，快速打開和管理多個文件。

2. 使用命令面板

按 Ctrl + Shift + C 打開命令面板。命令面板提供快速搜索和執行各種命令的功能。

3. 使用鍵盤快捷鍵

Jupyter Lab 提供了豐富的鍵盤快捷鍵，提高操作效率。

命令模式（按 Esc 進入）：

• A：在上方插入一個單元格。
• B：在下方插入一個單元格。
• D, D：刪除當前單元格。
• M：將當前單元格轉換為 Markdown 單元格。
• Y：將當前單元格轉換為代碼單元格。
• Enter：進入編輯模式。

編輯模式（按 Enter 進入）：

• Ctrl + Enter：運行當前單元格。
• Shift + Enter：運行當前單元格并跳到下一個單元格。
• Alt + Enter：運行當前單元格并在下面插入一個新單元格。

六、總結

Jupyter Lab 是 Jupyter Notebook 的升級版，提供了更靈活和強大的用戶界面和功能。通過上述詳細的使用指南，你可以充分利用 Jupyter Lab 進行數據分析、科學計算和機器學習任務。無論是文件管理、代碼編輯、終端操作還是擴展功能，Jupyter Lab 都能提供高效和便捷的解決方案。