1.2.1 基本操作

1．运行IPython Notebook

使用系统的命令行工具切换到保存Notebook文档的目录，输入ipython notebook命令即可启动Notebook服务器，并通过系统的默认浏览器打开地址http://127.0.0.1:8888。建议读者最好使用Firefox或Chrome浏览Notebook。

本书提供的代码目录scipybook2中包含了一个启动Notebook的批处理文件run_notebook.bat。运行该批处理文件之后，在浏览器的Notebook列表中依次单击01-intro→intro-100-ipython.ipynb，就能打开与本节对应的Notebook文档。

如图1-8所示，Notebook采用浏览器作为界面，首页显示当前路径下的所有Notebook文档和文件夹。单击“New Notebook”按钮或文档名将打开一个新的页面，同时启动一个运算核进程与其交互。每个打开的Notebook页面都有单独的Python进程与之对应，在Notebook中输入的所有命令都将由浏览器传递到服务器程序，再转发到该进程运行。文档的读取和保存工作由服务器进程完成，而运算核进程则负责运行用户的程序。因此即使用户程序造成运算核进程异常退出，也不会丢失任何用户输入的数据。在关闭服务器进程之前，确保所有的Notebook都已保存。

图1-8 IPython Notebook架构示意图

Notebook有自动存档和恢复功能，可通过File → Revert to Checkpoint菜单恢复到以前的版本。此外为了确保安全，打开他人创建的Notebook时，不会运行其中的Javascript程序和显示SVG图像。如果确信来源可靠，可以通过File → Trusted Notebook信任该Notebook。

2．操作单元

Notebook由多个竖向排列的单元构成，每个单元可以有以下两种样式：

●Code：Code单元中的文本将被作为代码执行，执行代码时按Shift+Enter快捷键，即同时按下Shift和Enter键。

●Markdown：使用Markdown的格式化文本，可以通过简单的标记表示各种显示格式。

单元的样式可以通过工具栏中的下拉框或快捷键来选择。为了快速操作这些单元格，需要掌握一些快捷键，完整的快捷键列表可以通过菜单Help → Keyboard Shortcuts查看。

Notebook有两种编辑模式：命令模式和单元编辑模式。在命令模式中，被选中的单元格的边框为灰色。该模式用来对整个单元格进行操作，例如删除、添加、修改格式等。按Enter键进入单元编辑模式，边框的颜色变为绿色，并且上方菜单条的右侧会出现铅笔图标，表示目前处于编辑状态。按Esc键可返回命令模式。

3．安装MathJax

编写技术资料少不了输入数学公式，Notebook使用MathJax将输入的LaTeX文本转换成数学公式。由于MathJax库较大，没有集成到IPython中，而是直接从MathJax官网载入，因此如果计算机没有联网，就无法正确显示数学公式。为了解决这个问题，可以在单元中输入如下程序，它将会下载MathJax到本地硬盘：

    from IPython.external.mathjax import install_mathjax, default_dest
    install_mathjax()

MathJax完整解压之后，约需100MB空间，其中大都是为旧版浏览器准备的PNG字体图像文件。执行下面的语句可以快速删除存放PNG字体图片的文件夹：

    from os import path
    import shutil
    
    png_path = path.join(default_dest, "fonts/HTML-CSS/TeX/png")
    shutil.rmtree(png_path)

运行完上面的命令之后，在命令模式下按m键将单元样式切换到Markdown。然后输入如下LaTeX文本：

    $e^{i\pi} + 1 = 0$

按Shift+Enter快捷键之后，其内容将被转换成数学公式显示：。

在本书提供的scipybook2下的settings目录下已经安装了MathJax，因此不必联网也可以看到数学公式。

4．操作运算进程

在代码单元中输入的代码都将在运算核进程的运行环境中执行。当执行某些代码出现问题时，可以通过Kernel菜单中的选项操作该进程：

●Interrupt：中断运行当前的程序，当程序进入死循环时可以通过它中断程序运行。

●Restart：当运算核进程在扩展模块的程序中进入死循环，无法通过Interrupt菜单中断时，可以通过此选项重新启动运算核进程。

一旦运算核进程被关闭，运行环境中的对象将不复存在，此时可以通过Cell → Run All菜单再次执行所有单元中的代码。代码将按照从上到下的顺序执行。由于用户在编写Notebook时，可以按照任意顺序执行单元，因此为了保证能再现运行环境中的所有对象，请记住调整单元的先后顺序。