搭建 Python 高效开发环境: Pycharm + Anaconda

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介绍

先来介绍下两位主角:

Pycharm:目前一款主流的 Python 集成开发环境,它带有一整套帮助我们在Python开发时提高效率的工具,比如调试、语法高亮、Project管理、代码跳转、智能提示、自动完成、单元测试、版本控制。

总的来说,Pycharm 会极大地提高我们 Python 开发的效率和体验,用过都说好。

Anaconda:主要针对 Python 的数据科学整合包,包括有 Numpy,Pandas,Sklearn等。重要的是,自带管理软件 conda,它拥有安装,更新,删除,解决包依赖关系的包管理功能。同时,conda拥有环境管理功能,能创建独立运行环境, 使各项目间包环境和版本互不冲突和影响。另外,Conda 还可以管理包括 Bowtie2,FastQC 等软件环境,甚至 R 包环境。

总之,Anaconda 就是我们在编程时的管家,一切麻烦事扔给他,我们只要关注项目本身就行。

安装 Pycharm

1.网址:https://www.jetbrains.com/pycharm/download/#section=windows

  • Professional:收费,专业版会提供扩展,比如远程调试,插件支持,版本控制等
  • Community:免费,会包含常用的基础功能

这里选择专业版为例,可以先试用30天。有的学校会购买,可以咨询下学校图书馆或计算机学院。也可以去官网购买,当然网上有许多方法可以获得,自行搜索。

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2.开始安装

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3.选择安装位置,Next

如果有固态硬盘,可以把 Pycharm 放进去,这样会极大的减少项目构建索引,载入导入时间。

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4.可以根据需要来选择配置,建议全选

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5.安装

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6.安装完成后,点击刚刚在桌面上的快捷方式

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7.同意协议

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8.数据是否分享,根据情况来看

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9.选择主题,我这里选择浅色

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10.根据需要安装插件

  • IdeaVim:vim是Linux系统常用的编辑器,如果之前已经习惯用vim,可以安装
  • R:统计学编程语言,因为学习生物信息的原因,这里选择安装
  • AWS Tookit:是亚马逊云服务的扩增
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11.激活

因为这里安装的是专业版,可以先选择试用。点击Evaluate

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安装 Anaconda

1.根据系统选择合适的安装包,这里建议选择 Python 3.7 版本下载

https://www.anaconda.com/products/individual#Downloads

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2.安装

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2.同意协议

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3.Next

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4.选择安装路径

这里路径最后放在非系统盘,后续anaconda的操作会占用硬盘空间

我平时会为每种语言建立独立的安装目录,工作目录。这样的好处是在版本更新,和项目依赖关系清晰,后续更新也方便。

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4.开始安装

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5.Next

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6.Next

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7.安装完成

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新建包含 Anaconda 的项目

1.第一次进入Pycharm,先新建项目,进入配置界面

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2.配置 Python 解释器

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为了方便管理,这里 Location 配置项目存放目录,该目录与 Anaconda 在同一目录下。当然,不按照这样的目录结构也可以。

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3.切换到 Conda Environment ,找到我们刚刚安装 Anaconda 的目录并设置,同时勾选为所有项目应用该配置

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4.配置完成后,解释器被 Pycharm 识别,点击创建

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5.第一次创建项目,Pycharm 有初始化工作要做,耐心等待即可

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Anaconda 环境的使用示例

0.工作区介绍

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1.右键项目名,新建 Python 脚本

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2.输入名字,注意这里不需要添加 .py后缀,回车后创建

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3.编写脚本

import pandas as pd
import numpy as np

dates = pd.date_range('20200501', periods=6)
df = pd.DataFrame(np.random.randn(6,4), index=dates, columns=list('ABCD'))

4.右键脚本名,运行,测试配置是否成功

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5.运行这个脚本,会自动激活Scientific Mode,界面就像这样:

在左下输入df.head(),可以直接在控制台查看数据框内容,也可以在右边点击查看。

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Conda 环境的使用示例

有了 Anaconda 的支持,为什么还要 Conda 环境?

前面新建的 Anaconda 环境包含各种数据分析,机器学习等包,可以直接拿来用,并不需要再安装一遍,方便实用。

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但是,有时候,我们并不需要这么多的包,而是需要特定版本的 Python 或者 Python 包,或是依赖冲突等问题,这就要求有一个独立运行的环境。而 Conda 建立的环境正好满足了这个需求。

1.新建包含有 Conda 环境的项目

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2.查看启用的环境

点击 Pycharm 下面的 Termianl 可以直接控制 Windows 的 CMD 命令行(这里不得不吐槽微软的 CMD 和 PowerShell 界面丑还超难用)。如果你的 Pycharm 运行在 Linux 下,这个工具会接管 Shell。

可以看到在最前面多了一个 (example) ,这个代表激活的 conda 环境

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3.查看 conda 环境里有哪些包

输入命令 conda list,可以查看我们建立的环境里包含哪些包。

学习更多 conda 的包管理,环境管理和渠道管理等技巧可以参考:https://blog.csdn.net/u011262253/article/details/88828229

可以看到,相对 Anaconda 整合了数以百记的包不同,这里只有几个最基础的 Python 包,之后按需添加即可。

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4.切换环境

点击右下角的 conda 环境名,可以切换环境。

这里切换后,代表我们项目目录中所有的脚本都要依赖于这个环境。

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但是,需要注意,一些老鸟已经会熟练操作 Conda 了,比如像下面这样来切换环境:

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不幸的是,虽然命令行conda activate base 可以将当前环境 example 切换为 base,但是这里只是将命令行的环境切换了,我们 Pycharm 项目的 conda 环境纹丝不动。

所以想切换当前项目的环境,最好点击右下角图标

5.使用 Conda 环境

这里以绘制一张热图为例来简单使用下配置好的环境

安装matplotlib

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写代码

import random
from matplotlib import pyplot as plt

# 准备数据
# 定义横纵坐标
xLabel = ['geneA', 'geneB', 'geneC', 'geneD', 'geneE']
yLabel = ['sample1', 'sample2', 'sample3', 'sample4', 'sample5']
# 定义填充数据
data = []
for i in range(5):
    temp = []
    for j in range(5):
        k = random.randint(0, 100)
        temp.append(k)
    data.append(temp)

# 开始作图
fig = plt.figure()
# 画布
ax = fig.add_subplot(111)
# 坐标刻度
ax.set_yticks(range(len(yLabel)))
ax.set_xticks(range(len(xLabel)))
ax.set_xticklabels(xLabel)
ax.set_yticklabels(yLabel)
# 作图
im = ax.imshow(data)
# 图例
plt.colorbar(im)
plt.show()

出图

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这里同样也可以激活Scientific Mode,可以这么来设置

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效果是这样的:

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如果想在 Pycharm 中使用 R 语言,可以参考这篇:

在Pycharm 中使用 R 时,效果是这样的:

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接下来,享受搭建好的环境吧

其他使用技巧

Pycharm 中安装及使用 Jupyter (图文详解)

如何在 Pycharm 中高效使用 R 语言 (图文详解)

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