1.1.1 在Ubuntu系統(tǒng)下搭建Python集成開發(fā)環(huán)境

1．Anaconda（Spyder）安裝與配置

Ubuntu是自帶Python環(huán)境的（Python 2），按下快捷鍵[Ctrl + Alt + T]（或者在桌面空白處單擊右鍵，在彈出的快捷菜單中選擇“open terminal”命令）打開終端，輸入python即可，如圖1-1所示。

圖1-1

由于我們學(xué)習(xí)的是Python 3，所以將使用Anaconda完成Python 3的環(huán)境配置。

“Anaconda是用于大規(guī)模數(shù)據(jù)處理、預(yù)測(cè)分析和科學(xué)計(jì)算的Python和R編程語言的免費(fèi)平臺(tái)，旨在簡化包管理和部署”。第三方庫的安裝對(duì)于初學(xué)者來說可能是一件比較頭疼的事，但是它集成了很多用于數(shù)據(jù)處理和科學(xué)計(jì)算的第三方庫，使得我們不用額外再去安裝。同時(shí)，Anaconda提供了強(qiáng)大的安裝包管理功能，這點(diǎn)會(huì)在后面詳細(xì)介紹。Anaconda還自帶一款十分優(yōu)秀的編輯器——Spyder，它的界面和使用方法與MATLAB和RStudio十分相像，其特點(diǎn)在于中間變量的儲(chǔ)存。下面介紹具體的安裝步驟。

首先，進(jìn)入Anaconda官網(wǎng)（https://www.anaconda.com/download）下載對(duì)應(yīng)版本的安裝文件，這里選擇Python 3.6 version 64-BIT（X86）INSTALLER（499M），默認(rèn)下載到Downloads文件夾。之后，通過快捷鍵[Ctrl + Alt + T]（或者在桌面空白處單擊鼠標(biāo)右鍵，在彈出的快捷菜單中選擇“open terminal”命令）打開終端，輸入命令cd Downloads/后切換到包含下載文件的目錄下，運(yùn)行命令bash Anaconda3-4.4.0-Linux-x86_64.sh，開始安裝（Anaconda3-4.4.0-Linux-x86_64.sh是下載的文件名），如圖1-2所示。

圖1-2

然后按回車鍵確認(rèn)，繼續(xù)運(yùn)行安裝程序。接著會(huì)出現(xiàn)與協(xié)議相關(guān)的確認(rèn)信息，如圖1-3所示。

圖1-3

輸入yes并按回車鍵繼續(xù)安裝，接下來選擇安裝路徑，這里直接按回車鍵選擇默認(rèn)的路徑，如圖1-4所示。

圖1-4

接著會(huì)進(jìn)行一系列的配置，稍后詢問是否將Anaconda加入環(huán)境變量，這里選擇加入，如圖1-5所示。

圖1-5

按照提示，打開一個(gè)新的終端測(cè)試是否成功安裝，如圖1-6所示。

圖1-6

從圖1-6中可以看出，conda list命令給出了已經(jīng)安裝的第三方庫的列表，表示安裝成功。

由于已經(jīng)將其加入環(huán)境變量，所以此時(shí)默認(rèn)的Python版本即為Python 3.6，由Anaconda提供，而原來的Python 2也可以正常使用，調(diào)用方法如圖1-7所示。

圖1-7

我們也可以在終端通過ipython命令來使用IPython這一優(yōu)秀的交互式環(huán)境，如圖1-8所示。本書大部分的代碼便是在此進(jìn)行測(cè)試。

圖1-8

此外，可以通過spyder命令啟動(dòng)自帶的編輯器Spyder，如圖1-9所示。

圖1-9

其界面與MATLAB和RStudio十分類似，主要分為三部分：左側(cè)的編輯區(qū)，右上方的變量查看和文件管理區(qū)，以及右側(cè)下方的IPython交互式命令行區(qū)。可以通過選中左側(cè)部分代碼，再按快捷鍵[Ctrl+Enter]測(cè)試部分代碼，十分方便。

作為專注于數(shù)據(jù)的開源工具，新版Anaconda提供導(dǎo)航器（navigator），其包含更加豐富的內(nèi)容，可以通過命令anaconda-navigator啟動(dòng)，界面如圖1-10所示。

圖1-10

這里可以便捷地啟動(dòng)一系列的工具，此外，還包含其他有用的內(nèi)容，讀者可自行探索。

至此，完成了對(duì)Anaconda安裝和基本使用方法的介紹。接下來就可以使用Spyder編輯器開發(fā)了，不過在此之前先為大家介紹另一款更加優(yōu)秀的編輯器——PyCharm。不過PyCharm需要Java環(huán)境，所以接下來首先介紹Java環(huán)境的搭建。

2．Java環(huán)境搭建

Ubuntu默認(rèn)是沒有Java環(huán)境的，可以通過命令java-version查看，如圖1-11所示。

圖1-11

首先到Oracle官網(wǎng)（http://www.oracle.com/technetwork/java/javase/downloads/jdk8-downloads-2133151.html）找到對(duì)應(yīng)的下載文件，這里選擇jdk-8u131-linux-x64.tar.gz。默認(rèn)下載到Downloads文件夾。之后通過命令sudo su，輸入密碼，切換到管理員身份進(jìn)行下面的配置；然后輸入命令cd '/usr'，切換到usr文件夾下，再通過tar -zxvf '/home/shen/Downloads/jdk-8u131-linux-x64.tar.gz’將壓縮包解壓（注意：這里的路徑是壓縮包的絕對(duì)路徑）。運(yùn)行mv jdk1.8.0_131 jdk-8，將文件重命名為jdk-8。

接下來修改系統(tǒng)配置文件，運(yùn)行gedit /etc/profile，打開文件，在文件最后加入以下代碼。

    export JAVA_HOME=/usr/jdk-8
    export JRE_HOME=$JAVA_HOME/jre
    export CLASSPATH=.:$CLASSPATH:$JAVA_HOME/lib:$JRE_HOME/lib
    export PATH=$PATH:$JAVA_HOME/bin:$JRE_HOME/bin

最后運(yùn)行source /etc/profile，使配置文件生效。再次查看Java環(huán)境版本，可以看到安裝成功，如圖1-12所示。

圖1-12

至此，完成了對(duì)Java環(huán)境的搭建，接下來就可以安裝PyCharm了。

3．PyCharm安裝

PyCharm是由JetBrains公司提供的一款專門用于Python的編輯器。它是一款十分優(yōu)秀的軟件，本書很多程序也是在PyCharm中運(yùn)行測(cè)試的。PyCharm分為社區(qū)版（免費(fèi)）和專業(yè)版，一般社區(qū)版就足夠用了。當(dāng)然有需要的讀者可以購買專業(yè)版，學(xué)生或者老師可以用學(xué)校的教育郵箱免費(fèi)申請(qǐng)使用權(quán)限，一般很快就能審核通過。這里以社區(qū)版安裝為例，專業(yè)版也是一樣的。

首先進(jìn)入PyCharm官網(wǎng)（https://www.jetbrains.com/pycharm/）下載安裝文件，默認(rèn)下載到Downloads文件夾下。之后運(yùn)行命令切換到此文件夾，并進(jìn)行解壓，代碼如下。

    cd Downloads/
    tar -xzf pycharm-community-2017.1.4.tar.gz

然后通過cd pycharm-community-2017.1.4/bin/切換目錄到包含PyCharm安裝文件的文件夾下。運(yùn)行．/pycharm.sh，開始安裝。安裝開始后，會(huì)詢問是否引入之前的設(shè)置，如圖1-13所示。

圖1-13

由于是首次安裝，所以選擇不引入，單擊“OK”按鈕即可。彈出主題等配置信息，可先選擇默認(rèn)配置，單擊“OK”按鈕，有需要時(shí)再改即可，如圖1-14所示。

圖1-14

安裝完成后，新建項(xiàng)目，如圖1-15所示。

圖1-15

PyCharm檢測(cè)到系統(tǒng)有多個(gè)Python環(huán)境，所以在創(chuàng)建項(xiàng)目的時(shí)候，可以根據(jù)需要選擇對(duì)應(yīng)的Python版本，這里選用Anaconda提供的Python環(huán)境，如圖1-16所示。

圖1-16

項(xiàng)目創(chuàng)建后，就能創(chuàng)建．py文件進(jìn)行運(yùn)行測(cè)試了，如圖1-17所示。

圖1-17

這里創(chuàng)建了Hello.py，接下來編輯文件。在首次打開時(shí)，一般會(huì)彈出如圖1-18所示的提示框，意為沒有為項(xiàng)目指定Python解釋器。

圖1-18

直接單擊提示欄右側(cè)的鏈接，進(jìn)行配置即可（也可以在開始頁面選擇“File”命令，然后選擇“Settings”命令）。

選擇“Project Python DA”選項(xiàng)下的“Project Interpreter”子項(xiàng)，在右側(cè)選擇Anaconda對(duì)應(yīng)的解釋器，然后依次單擊“Apply”、“OK”按鈕即可，如圖1-19所示（這里可能需要一段時(shí)間進(jìn)行配置）。最后單擊鼠標(biāo)右鍵，選擇“運(yùn)行”命令或者按下快捷鍵[Shift+F10]。

圖1-19

也可以單擊右上角的綠色三角形運(yùn)行，成功打印輸出結(jié)果，如圖1-20所示。exit code為0，表示一切正常。

圖1-20

至此完成了PyCharm的安裝和配置。