windows一键启动jupyter

jupyter简介

Jupyter是一个开源的交互式计算环境，主要用于数据分析、数据可视化和科学计算。它的名字来源于三种编程语言的缩写：Julia、Python和R，这三种语言都可以在Jupyter环境中运行。如果您想进行数据分析、科学计算、机器学习等任务，Jupyter是一个非常有用的工具，因为它提供了一个交互式的环境，让您可以探索数据、编写代码并实时查看结果。

Jupyter的主要特点

交互性

Jupyter环境允许用户以交互式的方式编写和执行代码。用户可以一次性执行一条代码或一块代码，然后立即查看结果。这对于数据分析和探索性编程非常有用。

支持多种编程语

虽然最初是以支持Julia、Python和R为主，但实际上Jupyter可以支持众多编程语言。用户可以通过安装相应的内核来扩展Jupyter的语言支持。

Notebook文档

Jupyter Notebook是Jupyter环境的一种文件格式，它允许用户在同一个文档中混合编写可执行的代码、可视化输出、文本说明、公式和图像等内容。这使得Jupyter成为了一个非常适合分享和展示分析过程的工具。

数据可视化

Jupyter环境内嵌了丰富的数据可视化工具，使用户可以方便地创建图表、图像和动画，以更好地理解数据。

灵活性

Jupyter可以在本地计算机上安装运行，也可以在云端服务器上部署。这使得用户可以根据自己的需求选择适合的运行环境。

Jupyter 的安装

在Linux上安装Jupyter Notebook

安装Python： 大多数Linux发行版都自带Python，您可以通过以下命令检查是否已经安装：
```
python --version
```
如果未安装Python或需要更新版本，请根据您的发行版使用适当的包管理工具进行安装或更新。
安装pip： 如果未安装pip，可以使用以下命令安装：
```
sudo apt-get update
sudo apt-get install python3-pip
```
安装Jupyter Notebook： 在终端中运行以下命令来安装Jupyter Notebook：
```
python3 -m pip install jupyter
```
启动Jupyter Notebook： 在终端中运行以下命令来启动Jupyter Notebook：
```
jupyter notebook
```

在Windows上安装Jupyter Notebook

安装Python和pip： 可以从Python官方网站（https://www.python.org/downloads/windows/）下载Python安装程序，并确保勾选“Add Python to PATH”选项。
安装Jupyter Notebook： 在命令提示符（Command Prompt）中运行以下命令来安装Jupyter Notebook：
```
python -m pip install jupyter
```
启动Jupyter Notebook： 在命令提示符中运行以下命令来启动Jupyter Notebook：
```
jupyter notebook
```

总结一下，不管是linux还是windows安装都是一下几个步骤：

   1. 首先安装python环境，windows则配置一下环境2. 再安装pip环境3. 通过pip命令安装jupyter模块4. 运行jupyter

如何在windows下一键启动安装jupyter?

背景（为什么要这么做？）

实际情况是我们想做一个在线的python编辑器，需要用户能再浏览器进行在线编程python，并且能实时输出python代码执行的结果。有人可能会说为什么不直接通过代码进行执行服务器上的python命令来执行python代码呢，但是这样其实做不到实时返回执行结果的，比如一个for循环打印无法实现，比如用户需要输入，接受输入以后展示输出结果。

设计思路（怎么做？）

问题

windows执行意见安装一般都是一个exe程序点击一键启动，如何打包exe？
启动如何安装python和pip的环境

解决问题

目前打包exe的方式一般有两种：使用 pyinstaller 打包 Python 程序为 .exe和使用 Visual Studio 打包 C# 程序为 .exe，这里我们对python代码比较熟悉，选择使用pyinstaller
首先python有windows的安装包，如果通过python代码去安装python.exe，体验非常不好，需用用户去点击安装。这里我们换个思路，找到python官网提供免安装版本的python包。

不要开心的太早了，免安装版本的python包不没有pip模块的，所以就得考虑安装pip模块。python安装pip模块见:免安装版本python安装pip模块。

总结

我们再总结一下前面的思路，进行一个比较详细的设计思路：

下载官方python进行解压，并且将 get-pip.py 放入到python文件夹下
首先判断python是否已经安装过，未安装则配置python 环境变量
首先判断pip模块是否已经安装过，未安装通过python代码安装pip模块
安装完以后pip模块后，再配置pip的环境变量
为了防止安装jupyter超时，通过python代码更换镜像源为国内镜像源
使用pip进行安装jupyter
启动jupyter

此步骤则是完整的代码逻辑，其实这里并不完整，因为你安装了jupyter ，你肯定不想每次使用的时候都去点击exe来启动jupyter，所以是需要做一个windows的开机自启动的，这个后面会降到如何做开机自启。

代码实现

jupyter 打包exe 代码实现

jupyter.py

import os
import subprocess
import traceback
import socket
from utils.logutils import logpython_path = "python"
scripts_path = "python\Scripts"def is_installed(model):try:# 尝试运行 python 命令result = subprocess.run([model, "--version"], stdout=subprocess.PIPE, stderr=subprocess.PIPE)# 检查返回结果if result.returncode == 0:return Trueelse:return Falseexcept FileNotFoundError:return Falsedef install_pip_module():if not is_installed("pip"):# 安装 pip 模块try:new_path = os.path.join(os.getcwd(), f'python')subprocess.check_call(["python", f'{new_path}\get-pip.py'])log.info("成功安装 pip 模块")except subprocess.CalledProcessError:log.info("安装 pip 模块时出错")def configure_path(path):# Assuming the path to add is '/path/to/python/bin'new_path = os.path.join(os.getcwd(), f'{path}')# 获取当前的PATH环境变量current_path = os.environ["PATH"]# 在当前的PATH后追加新路径，并使用os.pathsep分隔new_path_value = current_path + os.pathsep + new_path# 更新环境变量os.environ["PATH"] = new_path_valuedef configure_path_env_variable():if not is_installed("pip") and is_installed("python"):env_var_name = "PATH"python_path = os.path.join(os.getcwd(), f'python')scripts_path = os.path.join(os.getcwd(), f'python\Scripts')env_var_value = python_path + os.pathsep + scripts_pathtry:# 设置环境变量configure_path(f'python')configure_path(f'python\Scripts')subprocess.check_call(["setx", env_var_name, f"%{env_var_name}%;{env_var_value}"])log.info(f"成功追加环境变量: {env_var_name}={env_var_value}")except subprocess.CalledProcessError:log.info(f"追加环境变量时出错: {env_var_name}")def change_mirror_source():if not is_installed("pip"):# 更换镜像源pip config set global.index-url https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simplemirror_url = "https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple"os.system('pip config set global.index-url https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple')log.info(f"已更换镜像源：{mirror_url}")def install_jupyter():if not is_installed("jupyter"):# 使用 pip 安装 jupytertry:subprocess.check_call(["python", "-m", "pip", "install", "jupyter_kernel_gateway"])log.info("成功安装 Jupyter")except subprocess.CalledProcessError:log.info("安装 Jupyter 时出错")def start_jupyter():# 启动 Jupyter  start /B jupyter kernelgatewaycmd = ['jupyter', 'kernelgateway', '--KernelGatewayApp.ip=0.0.0.0', '--KernelGatewayApp.port=18012','--KernelGatewayApp.allow_credentials=*', '--KernelGatewayApp.allow_headers=*','--KernelGatewayApp.allow_methods=*', '--KernelGatewayApp.allow_origin=*']try:subprocess.Popen(cmd, creationflags=subprocess.CREATE_NEW_CONSOLE, shell=True)log.info("Jupyter kernel gateway 启动成功")except OSError as error:log.error(error)def is_running():try:s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)s.settimeout(3)result = s.connect_ex(('127.0.0.1', 18012))s.close()if result == 0:log.info("AI-Link.exe is already running or port conflict!")return Trueelse:return Falseexcept:log.info("Exception of is_running:{0}".format(traceback.format_exc()))return Falsedef main_process():if not is_running():# 配置环境变量configure_path_env_variable()# 安装pip模块install_pip_module()# 更换镜像源change_mirror_source()# 使用pip进行安装jupyterinstall_jupyter()# 启动jupyterstart_jupyter()if __name__ == "__main__":main_process()

logutils.py

# -*- coding: utf-8 -*-
import time
import win32api
import win32conclass Log(object):def write(self, level, msg):date = time.strftime("%Y-%m-%d", time.localtime())log_file = r"{0}{1}{2}".format( "jupyter.", date, ".log")line = "{0} {1} {2}\n".format(time.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S", time.localtime()), level, msg)with open(log_file, 'a', encoding='utf-8') as f:f.write(line)def info(self, msg):self.write("INFO", msg)def error(self, msg):self.write("ERROR", msg)@staticmethoddef notice_info(msg: str):win32api.MessageBox(0, f"{msg}", "警告", win32con.MB_ICONWARNING)log = Log()

`jupyter` 打包`exe` 实现`windows`自启

思路

首先要了解windows如何实现开机自启
如何通过python代码去打包exe 程序实现开机自启

解决方案

一. 要实现在 Windows 开机时自动启动 .exe 程序，你可以通过以下几种方式来设置：

将程序快捷方式添加到启动文件夹：
- 按下 Win + R 键，打开“运行”对话框。
- 输入 shell:startup，然后按回车，这将打开当前用户的启动文件夹。
- 在启动文件夹中创建程序的快捷方式，可以通过右键点击程序的 .exe 文件，然后选择“发送到” -> “桌面（创建快捷方式）”，然后将生成的快捷方式拖放到启动文件夹中。
注册表编辑器：
- 按下 Win + R 键，打开“运行”对话框。
- 输入 regedit，然后按回车，打开注册表编辑器。
- 导航到 HKEY_CURRENT_USER\Software\Microsoft\Windows\CurrentVersion\Run。
- 右键点击右侧的空白处，选择“新建” -> “字符串值”。
- 将新建的字符串值命名为你想要的名称，然后修改其数值数据为程序的完整路径，比如 C:\path\to\your\program.exe。
任务计划程序：
- 搜索并打开“任务计划程序”。
- 在左侧导航栏，选择“创建基本任务”。
- 按照向导的指示，设置任务的名称和触发条件，选择“启动程序”作为操作类型。
- 指定要启动的程序的路径，然后完成创建任务的过程。

以上三个方式都可以实现开机自启，先看第二个方案需要改注册表，理论上代码可行，第三个方案需要设计任务计划，通过代码实现相对可行性较低，再看第一个所有的windows 系统，startup文件目录相对固定，只需要创建快捷方式即可，相对简单，如是我们采用方案一。

二. 通过代码实现开启及自启

代码实现可行，主要问题就是如果不是使用管理员权限执行exe的话就需要强制获取一下admin的管理员权限.

代码实现：

installer.py

# -*- coding: utf-8 -*-
import os
import traceback
import ctypes
import sys
import win32com.client as clientshell = client.Dispatch("WScript.Shell")
from utils.logutils import logdef is_admin():try:return ctypes.windll.shell32.IsUserAnAdmin()except Exception as e:log.error(e)return Falsedef create_shortcut():try:filename = os.path.join(os.getcwd(), f'jupyter.exe')lnkName = f"C:\ProgramData\Microsoft\Windows\Start Menu\Programs\StartUp\jupyter.lnk"shortcut = shell.CreateShortCut(lnkName)shortcut.TargetPath = filenameshortcut.save()except:log.info("Exception of creating a shortcut:{0}".format(traceback.format_exc()))def jupyter_installer():if is_admin():create_shortcut()  # 配置自启动服务else:ctypes.windll.shell32.ShellExecuteW(None, "runas", sys.executable, __file__, None, 1)if __name__ == '__main__':try:jupyter_installer()except:log.info("Service initialization failed:{0}".format(traceback.format_exc()))