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          人生苦短,我用PyCharm(附鏈接)

          源:機器之心

          本文約7300字,建議閱讀8分鐘。

          本文從 PyCharm 安裝到插件、外部工具、專業版功能等進行了一一介紹,希望能夠幫助到大家。

          PyCharm 是一種 Python IDE,可以幫助程序員節約時間,提高生產效率。那么具體如何使用呢?

          小編之前也沒系統地介紹過 PyCharm,怎樣配置環境、怎樣 DeBug、怎樣同步 GitHub 等等可能都是通過經驗或者摸索學會的。在本文中,我們并不會提供非常完善的指南,但是會介紹 PyCharm 最主要的一些能力,了解這些后,后面就需要我們在實踐中再具體學習了。

          機器之心的讀者應該非常了解 JetBrains 開發的 PyCharm 了,它差不多是 Python 最常用的 IDE。PyCharm 可以為我們節省大量時間,它能夠管理代碼,并完成大量其他任務,如 debug 和可視化等。

          本文將介紹:

          • PyCharm 安裝
          • 在 PyCharm 中寫代碼
          • 在 PyCharm 中運行代碼
          • 在 PyCharm 中進行代碼 debug 和測試
          • 在 PyCharm 中編輯已有項目
          • 在 PyCharm 中搜索和導航
          • 在 PyCharm 中使用版本控制
          • 在 PyCharm 中使用插件和外部工具
          • 使用 PyCharm Professional 功能,如 Django 支持和科學模式

          本文假設讀者熟悉 Python 開發,且計算機中已安裝某個版本的 Python。該教程將使用 Python 3.6 版本,屏幕截圖和 demo 均來自 macOS 系統。由于 PyCharm 可在所有主流平臺上運行,讀者在其他系統中會看到略微不同的 UI 元素,可能需要調整某些命令。

          PyCharm 安裝

          本文將使用 PyCharm Community Edition 2019.1 版本,該版本免費且可在所有主流平臺上使用。只有最后一部分PyCharm Professional 功能使用的是 PyCharm Professional Edition 2019.1 版本。

          推薦使用 JetBrains Toolbox App 安裝 PyCharm。使用該 App,你可以安裝不同的 JetBrains 產品或者同一產品的不同版本,并在必要的情況下更新、回滾和輕松刪除任意工具。你還可以在恰當的 IDE 及版本中快速打開任意項目。

          Toolbox App 安裝指南,參見:

          JetBrains 官方文檔:https://www.jetbrains.com/help/pycharm/installation-guide.html#toolbox

          該 App 會根據你的操作系統提供合適的安裝說明。如果它無法無法準確識別系統,你可以在右上角的下拉列表中找到合適的系統。


          安裝成功后,啟動該 app 并接受用戶協議。在 Tools 選項下,你可以看到一個可用產品列表。從中找到 PyCharm Community,并點擊 Install。

          好啦,現在你的機器上已經安裝 PyCharm 了。如果不想使用 Toolbox app,你可以單獨安裝 PyCharm。

          啟動 PyCharm,你將看到導入設置彈窗。PyCharm 會自動檢測出這是首次安裝,并為你選擇Do not import settings選項。點擊 OK,之后 PyCharm 會讓你選擇鍵盤映射(keymap scheme)。保留默認設置,點擊右下角的Next: UI Themes:


          PyCharm 將詢問選擇深色模式 Darcula 還是淺色模式。你可以選擇自己喜歡的模式,并點擊Next: Launcher Script:


          本教程將使用深色模式 Darcula。

          在下一個頁面上,直接保留默認設置,并點擊Next: Featured plugins,這時 PyCharm 將展示可用插件列表。點擊Start using PyCharm,現在你可以寫代碼了!

          在 PyCharm 中寫代碼

          在 PyCharm 中,你可以在項目中執行任意操作。因此,首先你需要創建一個項目。

          安裝和打開 PyCharm 后,你會看到歡迎頁面。點擊Create New Project,出現New Project彈窗:


          指定項目位置,打開 Project Interpreter 列表,選擇創建新的項目解釋器或者使用已有的解釋器。選擇New environment using,打開其右方的下拉列表,選擇 Virtualenv、Pipenv 或 Conda。這些工具可以為不同項目單獨創建 Python 環境,從而分別保存不同項目所需的依賴項。

          你可以選擇其中任意一個,本教程使用的是 Virtualenv。選擇后,指定環境位置,從 Python 解釋器列表中選擇要安裝在系統中的 base interpreter。通常,保持默認設置即可。下面有兩個可選框:在新環境中繼承全局包環境、令當前環境可以用其它所有項目,兩個都不要選。

          點擊右下角的Create,創建新項目:


          屏幕上出現Tip of the Day彈窗,在每次啟動時 PyCharm 通過該彈窗提供 trick。關掉該彈窗。

          現在我們可以開始新的 Python 程序了。如果你使用的是 Mac 系統,使用 Cmd+N 鍵;如果你使用的是 Windows 或 Linux 系統,使用 Alt+Ins 鍵。然后選擇 Python File。你也可以在菜單中選擇 File → New。將新文件命名為 guess_game.py 并點擊 OK。你將看到如下 PyCharm 窗口:


          至于測試代碼,我們來快速寫一個簡單的猜謎游戲,即程序選擇一個數字讓用戶來猜,在每一次猜測時,程序將告訴用戶他猜的數字比神秘數字大還是小,用戶猜中數字時游戲結束。以下是該游戲的代碼:


          直接鍵入上述代碼,而不是復制粘貼。你會看到如下畫面:


          如上圖所示,PyCharm 提供 Intelligent Coding Assistance 功能,可以執行代碼補全、代碼檢查、錯誤高亮顯示和快速修復建議。比如鍵入 main 并點擊 tab 鍵,PyCharm 會自動補全整個 main 從句。

          此外,如果你在條件句前忘記鍵入 if,在該句子最后增添.if 并點擊 Tab 鍵,PyCharm 將修復該 if 條件句。該用法同樣適用于 True.while。這即是 PyCharm 的 Postfix Completion 功能,它可以幫助用戶減少退格鍵使用次數。

          在 PyCharm 中運行代碼

          現在你已經編碼完成該游戲,可以運行了。

          該游戲程序有三種運行方式:

          1. 在 Mac 系統中使用快捷鍵 Ctrl+Shift+R,在 Windows 或 Linux 系統中,使用快捷鍵 Ctrl+Shift+F10。
          2. 右鍵單擊背景,從菜單中選擇Run 『guess_game』。
          3. 由于該程序具備__main__ 從句,你可以點擊__main__ 從句左側的綠色小箭頭,選擇Run 『guess_game』。

          使用以上任一方式運行該程序,窗口底部會出現終端面板(Terminal pane),顯示你的代碼輸出結果:


          你可以玩一下這個游戲,看看自己能否猜中數字。(專業建議:從 50 開始猜。)

          在 PyCharm 中進行代碼 debug

          找到神秘數字了嗎?如果找到了,你可能會看到一些奇怪的東西:程序沒有打印出祝賀信息和顯示退出按鈕,而是重新開始了。這就是 bug 所在。要想發現程序重新開始的原因,你需要 debug。

          首先,點擊第 8 行代碼左側的空白區域,設置斷點:


          斷點即程序運行到這一行時會自動停止,你可以探索斷點處之后的代碼有什么錯誤。接下來,從以下三種方式中選擇一種開始 debug:

          1. 在 Mac 系統中使用 Ctrl+Shift+D 鍵,在 Windows 或 Linux 系統中使用 Shift+Alt+F9 鍵。
          2. 右鍵單擊背景,選擇Debug 『guess_game』。
          3. 點擊__main__從句左側的綠色小箭頭,選擇Debug 『guess_game』。

          之后,你將看到底部出現 Debug 窗口:


          按照下列步驟執行程序 debug:

          1. 注意當前行被藍色高亮顯示。
          2. Debug 窗口顯示 random_int 及其值。記錄該數字。(上圖中該數字為 85。)
          3. 點擊 F8 執行當前代碼行,并執行到下一行代碼。如有必要,你也可以使用 F7 跳轉到當前行內的函數。隨著你繼續執行語句,變量的變化將自動呈現在 Debugger 窗口。
          4. 注意 Debugger 標簽右側有一個 Console 標簽。Console 標簽和 Debugger 標簽相互獨立。你可以在 Console 中與程序進行交互,在 Debugger 中執行 debug 動作。
          5. 轉向 Console 標簽,進入猜測過程。
          6. 鍵入左側 Debugger 標簽中顯示的數字,點擊 Enter 鍵。
          7. 轉回 Debugger 標簽。
          8. 再次點擊 F8,計算 if 語句。注意現在你在第 14 行。為什么不是第 11 行呢?因為第 10 行的 if 語句被計算為 False。那么為什么當你鍵入數字后它算出來為 False 了呢?
          9. 仔細看第 10 行,注意我們在對比 user_guess 和一個錯誤的項。我們應該對比用戶猜測的數字和 random_int,但此處我們對比的是 randint(從 random 包導入的函數)。
          10. 將 randint 更改為 random_int,按照同樣的步驟重新開始 debug。你會發現,這一次到達的是第 11 行,第 10 行算出來為 True:


          恭喜你,bug 被修復了!

          在 PyCharm 中進行代碼測試

          不經單元測試的應用都不可靠。PyCharm 可以幫助你快速舒適地寫單元測試并運行。默認情況下,unittest 被用作測試運行器,而 PyCharm 還支持其他測試框架,如 pytest、nose、doctest、tox 和 trial。例如,你可以按照以下步驟為項目選擇 pytest 測試運行器:

          1. 打開 Settings/Preferences → Tools → Python Integrated Tools 設置對話框。
          2. 在默認測試運行器字段中選擇 pytest。
          3. 點擊 OK 保存該設置。

          本教程的示例將使用默認測試運行器 unittest。

          在同一個項目中,創建文件 calculator.py,并將以下 Calculator 類放入該文件:


          PyCharm 使得為已有代碼創建測試變得輕而易舉。打開 calculator.py 文件,執行以下步驟中的任意一個:

          • 在 Mac 系統中使用 Shift+Cmd+T 鍵,在 Windows 或 Linux 系統中使用 Ctrl+Shift+T。
          • 右鍵單擊該類的背景,選擇Go To and Test。
          • 在主菜單中嗎,選擇 Navigate → Test。

          選擇Create New Test…,得到以下窗口:


          Target directory、Test file name 和 Test class name 這三項均保留默認設置。選中上圖中兩種需要測試的方法并點擊 OK。好了!PyCharm 自動創建文件 test_calculator.py,并在其中創建了以下 stub test:


          使用以下方法中的任意一個運行測試:

          • 在 Mac 系統中使用 Ctrl+R 鍵,在 Windows 或 Linux 系統中使用 Shift+F10 鍵。
          • 右鍵單擊背景,選擇Run 『Unittests for test_calculator.py』。
          • 點擊測試類名稱左側的綠色小箭頭,選擇Run 『Unittests for test_calculator.py』。

          你將看到底部出現測試窗口,所有測試均失?。?/p>


          注意,左側是測試結果的層次結構,右側是終端的輸出。現在,將代碼更改成以下代碼,實現 test_add:


          重新運行測試,你會看到一個測試通過了,另一個則失敗。按照如下操作探索不同選項,來展示已通過測試和被忽略測試,按照字母順序對測試進行排序,以及按照時長對測試進行排序:


          注意,上圖中的 sleep(0.1) 方法的作用是使其中一個測試變慢,以便按時長對測試進行排序。

          在 PyCharm 中編輯已有項目

          單文件項目非常適合作為示例,但你通常需要處理較大的項目。這部分將介紹如何使用 PyCharm 處理較大項目。

          為了探索 PyCharm 以項目為中心的特征,你將使用 Alcazar web 框架(該框架用于學習目的)。

          在本地復制該 repo(地址:https://realpython.com/optins/view/alcazar-web-framework/)

          當你在本地已有項目時,使用以下方法中的任意一個在 PyCharm 中打開項目:

          • 在主菜單中點擊 File → Open。
          • 在歡迎頁面點擊 Open。

          之后,在計算機中找到包含該項目的文件夾,并打開。

          如果該項目包含虛擬環境,PyCharm 將自動使用該虛擬環境,并將它作為項目解釋器。

          如果你需要配置不同的虛擬環境 virtualenv,在 Mac 上打開 Preferences,或在 Windows 或 Linux 系統中使用 Ctrl+Alt+S 打開 Settings,找到 Project: ProjectName。打開下拉列表,選擇 Project Interpreter:


          從下拉列表中選擇 virtualenv。如果沒有要選擇的項,則點擊下拉列表右方的設置按鈕選擇 Add…。其余步驟和創建新項目的步驟相同。

          在 PyCharm 中搜索和導航

          在大項目中,我們很難記住每個事物的位置,因此快速導航和搜索非常重要。PyCharm 可以提供這些功能。接下來,我們使用上一節中打開的項目,實踐以下快捷鍵:

          • 在當前文件中搜索代碼段:在 Mac 系統中使用 Cmd+F 鍵,在 Windows 或 Linux 系統中使用 Ctrl+F 鍵。
          • 在整個項目中搜索代碼段:在 Mac 系統中使用 Cmd+Shift+F 鍵,在 Windows 或 Linux 系統中使用 Ctrl+Shift+F 鍵。
          • 搜索類:在 Mac 系統中使用 Cmd+O 鍵,在 Windows 或 Linux 系統中使用 Ctrl+N 鍵。
          • 搜索文件:在 Mac 系統中使用 Cmd+Shift+O 鍵,在 Windows 或 Linux 系統中使用 Ctrl+Shift+N 鍵。
          • 如果你不知道要搜索的是文件、類還是代碼段,則搜索全部:按兩次 Shift 鍵。

          導航可使用以下快捷鍵:

          • 前往變量的聲明:在 Mac 系統中使用 Cmd 鍵,在 Windows 或 Linux 系統中使用 Ctrl 鍵,然后單擊變量。
          • 尋找類、方法或文件的用法:使用 Alt+F7 鍵。
          • 查看近期更改:使用 Shift+Alt+C 鍵,或者在主菜單中點擊 View → Recent Changes。
          • 查看近期文件:在 Mac 系統中使用 Cmd+E 鍵,在 Windows 或 Linux 系統中使用 Ctrl+E 鍵,或者在主菜單中點擊 View → Recent Files。
          • 多次跳轉后在導航歷史中前進和后退:在 Mac 系統中使用 Cmd+[ / Cmd+] 鍵,在 Windows 或 Linux 系統中使用 Ctrl+Alt+Left / Ctrl+Alt+Right 鍵。

          更多細節,參見官方文檔:

          https://www.jetbrains.com/help/pycharm/tutorial-exploring-navigation-and-search.html

          PyCharm 中的版本控制

          版本控制系統(如 Git 和 Mercurial)是現代軟件開發世界中最重要的工具之一。因此,IDE 必須支持版本控制。PyCharm 在這方面做得很好,它集成了大量流行的版本控制系統,如 Git(和 Github (https://github.com/))、Mercurial、Perforce 和 Subversion。

          注:以下示例中使用的版本控制系統為 Git。

          配置版本控制系統(VCS)

          要想實現 VCS 集成,你需要在頂部菜單點擊 VCS → VCS Operations Popup…,或者在 Mac 系統中使用 Ctrl+V 鍵,在 Windows 或 Linux 系統中使用 Alt+` 鍵。選擇 Enable Version Control Integration…,你將看到以下窗口:


          從下拉列表中選擇 Git,點擊 OK,這樣你就為項目設置好了 VCS。(注意,如果你打開的已有項目已經具備版本控制系統,PyCharm 將會發現并自動使用該版本控制系統。)

          這時如果你前往 VCS Operations Popup…,你會發現一個不同的彈窗,它具備選項 git add、git stash、git branch、git commit、git push 等等:


          如果你找不到所需要的選項,你可以在頂部菜單中點擊 VCS,選擇 Git,在這里你可以創建和查看 pull request。

          提交和沖突處理

          這是 PyCharm 中 VCS 集成的兩大特征,我個人經常使用并且非常喜歡。假如你完成了工作,打算提交,前往 VCS → VCS Operations Popup… → Commit…,或者在 Mac 系統中使用 Cmd+K 鍵,在 Windows 或 Linux 系統中使用 Ctrl+K 鍵。你將看到如下窗口:


          在該窗口中,你可以:

          • 選擇要提交的文件
          • 寫下提交信息
          • 在提交前執行各項檢查
          • 查看更改
          • 點擊右下角 Commit 按鈕旁邊的箭頭,選擇 Commit and Push…,從而一次性完成提交和 push。

          是不是感覺很神奇很迅速?特別是如果你以前經常通過命令行手動執行這些任務時。

          團隊合作中會出現合并沖突(merge conflict)。當一個人對你正在處理的文件提交更改時,你們二人更改了同一行導致更改重疊,這時 VCS 無法決定選擇你的更改還是隊友的更改。那么你可以使用以下箭頭和符號來解決這個問題:


          看起來很奇怪,我們很難分辨應該刪除哪些更改、保留哪些更改。不要怕,PyCharm 來了!它可以用更好、更簡潔的方法解決沖突。在頂部菜單中前往 VCS,選擇 Git,然后選擇 Resolve conflicts…。選擇存在沖突的文件,點擊 Merge,出現以下窗口:


          在左側列中,你可以查看自己做的更改。在右側列中,可以查看隊友做的更改。而中間列則顯示結果。存在沖突的代碼行被高亮顯示,你可以在它們旁邊看到 X 和 >>/<<。點擊箭頭表示接受更改,點擊 X 則表示拒絕更改。解決所有沖突后,點擊 Apply 按鈕:


          在上圖中,對于第一個沖突行,作者選擇拒絕自己的更改,接受隊友的更改。而在第二個沖突行中,作者接受了自己的更改,拒絕了隊友的更改。

          使用 PyCharm 中的 VCS 集成還可以執行很多操作。詳情參見

          https://www.jetbrains.com/help/pycharm/version-control-integration.html

          在 PyCharm 中使用插件和外部工具

          在 PyCharm 中你可以找到開發所需的幾乎所有功能。如果沒找到,那么很可能存在一個插件,向 PyCharm 提供你需要的功能。例如,它們可以:

          • 添加多語言和多框架支持
          • 使用快捷鍵提示(shortcut hint)、文件監視器(file watcher)等提升你的生產效率
          • 利用代碼練習,幫助你學習新的編程語言

          例如,IdeaVim 插件向 PyCharm 添加 Vim 模擬。如果你喜歡 Vim,這個插件可以實現不錯的結合。

          Material Theme UI 插件可將 PyCharm 的外觀改變為 Material Design 的外觀:


          Vue.js 插件使 PyCharm 支持 Vue.js 項目。Markdown 插件使得在 IDE 內可以編輯 Markdown 文件,并實時預覽渲染后的 HTML。

          在 Mac 系統上點擊 Preferences → Plugins,在 Windows 或 Linux 系統中點擊 Settings → Plugins,你可以在 Marketplace 標簽下找到和安裝所有可用插件:


          如果仍然沒找到所需插件,你甚至可以自己開發一個。

          如果你找不到合適的插件,又不想自己開發,因為 PyPI 上有可用的包,你可以將這個包作為外部工具添加到 PyCharm。以代碼分析器 Flake8 為例。

          首先,在所選 Terminal app 中鍵入 pip install flake8,從而在虛擬環境中安裝 Flake8。或者也可以使用 PyCharm 集成的 Terminal:


          在 Mac 系統上點擊 Preferences → Tools,在 Windows 或 Linux 系統中點擊 Settings → Tools,選擇 External Tools。然后點擊底部 (1) 處的 + 按鈕。在彈出的窗口中,輸入細節并在兩個窗口中點擊 OK,如下圖所示:


          上圖中,Program (2) 指 Flake8,你可以在虛擬環境文件夾(bin)中找到它。Arguments (3) 表示你想用 Flake8 分析的文件。Working directory 表示項目目錄。

          你可以把這里所有項的絕對路徑寫死,但這就意味著你無法在其他項目中使用該外部工具,只能在一個項目中針對一個文件使用該工具。

          因此你需要使用 Macros。它是$name$格式的變量,根據語境而變化。例如,當你編輯 first.py 時,$FileName$ 為 first.py,當你編輯 second.py 時,$FileName$ 為 second.py。你可以查看它們的列表,點擊 Insert Macro… 按鈕將其中一個插入。此處你使用了 macros,它們的值會根據你目前處理的項目而改變,Flake8 將繼續準確執行其工作。

          要想使用它,你需要創建文件 example.py,并在其中寫入以下代碼:


          上述代碼故意破壞了 Flake8 的一些規則。右鍵單擊文件背景,選擇 External Tools → Flake8。Flake8 分析結果將出現在窗口底部:


          為了使效果更好,你可以為其添加快捷鍵。在 Mac 系統中選擇 Preferences,在 Windows 或 Linux 系統中選擇 Settings。然后,點擊 Keymap → External Tools → External Tools。雙擊 Flake8,選擇 Add Keyboard Shortcut,出現以下窗口:


          上圖中,快捷鍵是 Ctrl+Alt+A(本教程使用該快捷鍵)。你可以在文本框中添加喜歡的快捷鍵,然后在兩個窗口中點擊 OK。然后,你就可以用該快捷鍵,在 Flake8 的幫助下分析目前在處理的文件了。

          PyCharm Professional 功能

          PyCharm Professional 是 PyCharm 的付費版本,具備更多開箱即用的功能和集成。這部分將概覽其主要功能,以及官方文檔鏈接(其中詳細介紹了每一項功能)。記住,以下功能在 PyCharm Community 版本中均不可用。

          Django 支持

          Django 是最流行和最受喜愛的 Python web 框架,PyCharm 對 Django 提供廣泛的支持。要確保對 Django 的支持,需要執行以下步驟:

          1. 在 Mac 系統中打開 Preferences,在 Windows 或 Linux 系統中打開 Settings。
          2. 選擇 Languages and Frameworks。
          3. 選擇 Django。
          4. 檢查復選框 Enable Django support。
          5. 應用更改。

          現在確保了對 Django 的支持,你在 PyCharm 中的 Django 開發之旅將輕松很多。具體而言在創建項目時,你會得到一個專用的 Django 項目類型。這表示,當你選擇該類型時,你將擁有所有必要文件和設置。這等同于使用 django-admin startproject mysite。

          你也可以在 PyCharm 內直接運行 manage.py 命令。目前支持的 Django 模板,包括以下一些:

          • 語法和錯誤高亮顯示
          • 代碼補全
          • 導航
          • block 名稱補全
          • 自定義標簽和過濾器補全
          • 標簽和過濾器的快速文檔
          • 模板 debug 能力

          除此之外,我們還可以在其他 Django 部分(如視圖、URL 和模型)中執行代碼補全、對 Django ORM 提供代碼追蹤支持(code insight support)、對 Django 模型提供模型依賴項關系圖。

          更多細節,參見官方文檔:

          https://www.jetbrains.com/help/pycharm/django-support7.html

          數據庫支持

          現代數據庫開發是一個復雜的任務,需要多個支持系統和工作流。這也是 JetBrains 開發獨立 IDE DataGrip 的原因。DataGrip 是獨立于 PyCharm 的產品,二者的應用場景和授權都不相同。

          但幸運的是,通過 Database tools and SQL 插件(該插件默認開啟),PyCharm 可以支持 DataGrip 中的所有特性。在該插件的幫助下,你可以查詢、創建和管理數據庫,不管數據庫在本地、服務器,還是在云端。該插件支持 MySQL、PostgreSQL、Microsoft SQL Server、SQLite、MariaDB、Oracle、Apache Cassandra 等。

          關于該插件的更多用途,請查看文檔:

          https://www.jetbrains.com/help/pycharm/relational-databases.html

          線程并發可視化(Thread Concurrency Visualization)

          Django Channels、asyncio 和近期框架(如 Starlette (https://www.starlette.io/))表明異步 Python 編程正逐漸成為趨勢。異步編程具備很多好處,但很難寫,也很難 debug。在此類案例中,Thread Concurrency Visualization 就是醫生,幫助你全面管理多線程應用并進行優化。

          更多細節,參見文檔:

          https://www.jetbrains.com/help/pycharm/thread-concurrency-visualization.html

          Profiler

          說到優化,profiling 是另一種代碼優化方法。profiling 可以幫助你查看代碼的哪一部分占用了最多的執行時間。profiler 運行的優先級如下:

          1. vmprof

          2. yappi

          3. cProfile

          如果你沒有安裝 vmprof 或 yappi,則運行標準 cProfile。更多細節,參見:

          https://www.jetbrains.com/help/pycharm/profiler.html

          科學模式

          Python 不僅是通用和 web 編程語言,由于 NumPy、SciPy、scikit-learn、Matplotlib、Jupyter 等庫和工具的加持,Python 成為數據科學和機器學習領域的最優工具。有了這些強大工具,你還需要一個強大的 IDE 來支持這些庫所具備的繪圖、分析等所有功能。

          關于科學模式的更多詳情,參見

          https://www.jetbrains.com/help/pycharm/matplotlib-support.html

          遠程開發

          很多應用出現 bug 的一個常見原因是,開發環境和生產環境不同。盡管在大多數情況下,開發時完美復制生產環境并不現實,但力求實現完美復刻是值得追尋的目標。

          在 PyCharm 的幫助下,你可以使用另一臺計算機(如 Linux VM)上的解釋器對應用進行 debug。這樣,你就可以擁有與生產環境一樣的解釋器了,從而避免很多因開發環境和生產環境差異導致的 bug。

          詳情參見:

          https://www.jetbrains.com/help/pycharm/remote-debugging-with-product.html

          結論

          PyCharm 是最好的 Python 開發 IDE 之一。它提供大量優勢,幫助執行例行任務,從而節約大量時間。學完本教程,現在你知道如何利用 PyCharm 提高生產效率了嗎?

          原文地址:https://realpython.com/pycharm-guide/

          編輯:王菁

          校對:林亦霖

          — 完 —

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          要:PyCharm在AI項目開發提供了優秀的代碼編輯、調試、遠程連接和同步能力,在開發者中廣受歡迎。

          PyCharm在AI項目開發提供了優秀的代碼編輯、調試、遠程連接和同步能力,在開發者中廣受歡迎。

          使用PyCharm插件配合ModelArts:

          • 一鍵幫助用戶配置遠程ModelArts Notebook,免去用戶手工配置
          • 按需使用Notebook資源,啟動停止,隨心所欲
          • 本地代碼提交至ModelArts訓練任務,沉浸式AI開發體驗

          ModelArts是華為云一站式AI開發平臺,“一站式”是指AI開發的各個環節,包括數據處理、算法開發、模型訓練、模型部署都可以在ModelArts上完成。從技術上看,ModelArts底層支持各種異構計算資源,開發者可以根據需要靈活選擇使用,而不需要關心底層的技術。同時,ModelArts支持Tensorflow、PyTorch、MindSpore等主流開源的AI開發框架,也支持開發者使用自研的算法框架,匹配您的使用習慣。

          AI模型開發的過程,稱之為Modeling,一般包含兩個階段:

          • 開發階段:準備并配置環境,調試代碼,使代碼能夠開始進行深度學習訓練,推薦在ModelArts開發環境中調試。
          • 實驗階段:調整數據集、調整超參等,通過多輪實驗,訓練出理想的模型,推薦在ModelArts訓練中進行實驗。

          兩個過程可以相互轉換。如開發階段代碼穩定后,則會進入實驗階段,通過不斷嘗試調整超參來迭代模型;或在實驗階段,有一個可以優化訓練的性能的想法,則會回到開發階段,重新優化代碼

          實操體驗 How to Use

          插件安裝和登錄

          2.1.1 插件安裝

          選擇File>Settings>Plugins,在Marketplace里搜索“ModelArts”,點擊Install即可完成安裝。

          2.1.2 插件登錄

          安裝完插件后,會在IDE菜單欄出現ModelArts,點擊后選擇Edit Credential,出現如下頁面

          點擊插件的How to get AK/SK,跳轉到華為云文檔去按照指導獲取AK/SK,把AK/SK填入登錄框中,點擊OK,即可完成登錄。

          2.2 訓練代碼和數據準備

          在本博客中,通過附件進行下載獲取。

          獲取完代碼和數據中,需要把訓練數據上傳至OBS中,為下一步提交訓練作業做好準備。

          進入到OBS控制臺中,如果沒有OBS桶,需要創建一個,如果已有桶,在該桶下新建一個data文件夾,把已下載好的訓練數據上傳至該OBS文件夾中。

          和data文件夾同級,創建一個job文件夾,用來存放提交的訓練作業。

          首先獲取OBS桶地址,在網頁端進行點擊獲取,地址類似為obs://3xdata

          通過拼接獲取到data和job文件夾OBS地址分別為:

          data:obs://3xdata/data/

          job:obs://3xdata/job/

          2.3 提交訓練作業

          通過PyCharm把下載好的訓練文件打開,點擊插件的Training Job進行訓練作業提交

          在打開的頁面中,選擇和填入如下參數:

          • Engine必須選擇tensorflow_2.1.0
          • 啟動文件和目錄必須位于當前打開項目
          • OBS Path為上一步獲得地址
          • Specifications可以選擇免費規格或者CPU/GPU規格

          填寫無誤后,點擊Apply and Run, 等待訓練作業運行完成即可看到如下圖日志輸出

          點擊日志中的網站鏈接地址,可以在網頁端看當訓練作業相關詳情,完成網頁端信息截圖即可

          恭喜大家,至此,我們的在ModelArts上進行模型開發的體驗就順利完成了。

          3. 更多探索 Learn More

          如果擁有PyCharm專業版,還可以體驗更多豐富功能,使用Notebook進行開發調試后,再進行訓練作業提交,可以參考https://support.huaweicloud.com/devtool-modelarts/devtool-modelarts_0016.html

          本人作者小馬老師將在10月11日直播詳細介紹【試駕PyCharm“混動”AI開發初體驗】,歡迎各位參與:

          https://bbs.huaweicloud.com/live/cloud_live/202210111900.html

          、PyCharm簡介及其下載網站

          PyCharm是由JetBrains打造的一款Python IDE(Integrated Development Environment,集成開發環境),帶有一整套可以幫助用戶在使用Python語言開發時提高其效率的工具。PyCharm提供了代碼編輯、調試、語法高亮、Project管理、代碼跳轉、智能提示(intellisense)、測試、自動完成等功能,幫助我們更有效率的項目開發。PyCharm是Python 專業開發人員和剛起步人員常用的開發環境工具。

          PyCharm不僅支持Python,還支持基于python的模板語言(框架,比如:Django、Flask等)、JavaScript、CoffeeScript、TypeScript、Cython、SQL、HTML/CSS、AngularJS、Node.js等。安裝PyCharm后,我們創建新文件時,彈出的菜單中有很多文件類型選項,基本上是PyCharm支持的語言類型。

          此外,編程語言的運行及其與開發環境的關系可以參考這篇博文的闡述: 編譯器(Compiler)及C/C++編譯器安裝(c+安裝)中的一、五。

          pycharm下載網站如表1-1所示。

          二、單擊網站的Downloads,進入二級頁面,選擇對應的操作系統下載PyCharm

          單擊圖2-1頁面界面的Download控件,進入頁面的左側有圖2-2的專業版和社區版PyCharm下載界面,選擇對應的操作系統下載PyCharm安裝程序。

          圖2-2 專業版和社區版PyCharm下載

          Professional

          PyCharm專業版,需要購買,免費試用30天,與社區版相比,具有相對完備的功能。

          圖2-2頂部第一個紅框處可以選擇windows、MacOSX、linux操作系統。若選擇windows后,下面會提供windows操作系統的professional pycharm的.exe格式安裝程序的下載,在圖中間的第二個紅框中我們還可以選擇適合處理器的安裝程序,默認是適合Intel處理器的安裝程序,還提供了適合ARM64處理器的安裝程序,ARM64是ARM公司推出的Arm64體系的處理器。

          若圖2-2頂部第一個紅框處選擇MacOSX,下面會提供macOS操作系統的professional pycharm的.dmg格式安裝程序的下載,其中.dmg文件是一種壓縮文件格式,是MAC蘋果機上的壓縮鏡像文件,類似于在 Windows上常見的.iso文件。在圖中間的第二個紅框中我們可以選擇適合處理器的安裝程序,默認是適合Intel處理器的安裝程序,還提供了適合Apple Silicon處理器的安裝程序,其中apple silicon是針對蘋果自主研發M系列CPU(Apple Silicon 芯片)的Mac電腦。

          若圖2-2頂部第一個紅框處選擇Linux,下面會提供Linux操作系統的professional pycharm的.tar.gz格式安裝程序的下載,其中.tar.gz是一個壓縮包,類似.zip壓縮包,但.tar.gz格式適合Linux操作系統、MacOSX系統(基于UNIX核心的系統)。在圖中間的第二個紅框中我們可以選擇適合處理器的安裝程序,其中,ARM64同上。

          Community

          PyCharm社區版,免費,與專業版相比,沒有Web開發、Python We框架、Python分析器、遠程開發、支持數據庫與SQL等這些功能。

          社區版的下載操作同上。

          當我們在圖2-2的頂部第一個紅框處選擇操作系統選項時,當前頁面的右側也會對應該操作系統下的安裝的相關信息,見圖2-3所示。

          圖2-3 安裝的相關信息

          System requirements

          安裝PyCharm的系統與硬件要求。

          Installation instructions

          安裝說明。

          Other versions

          其它PyCharm版本。

          第三方軟件,對PyCharm補充性質的軟件。

          這里我們下載Windows系統的PyCharm專業版(Professional)。單擊圖2-2 上面紅箭頭所指的Download下載專業版PyCharm,默認適合64位的intel處理器,具體系統要求參見圖2-3中的system requirements。

          三、PyCharm的安裝程序的安裝及其配置(Configuration)

          1、運行PyCharm Setup

          運行上面下載的專業版PyCharm的安裝程序,出現下面圖3-1的安裝界面。

          圖3-1 PyCharm安裝

          單擊圖3-1的Next,進入圖3-2所示的PyCharm安裝位置設置的界面。

          2、安裝位置設置


          圖3-2 PyCharm安裝位置

          可以自定義PyCharm的安裝路徑,設置完成后,單擊Next,進入圖3-3所示的PyCharm安裝選項設置的界面。

          3、安裝選項設置

          圖3-3 PyCharm安裝選項設置

          Create Desktop Shortcut

          勾選PyCharm后,在桌面創建快捷方式,該項勾選。

          Update Path Variable(restart needed)

          勾選Add "bin" folder to the PATH(增加bin文件夾到環境變量)后,電腦重啟后會更新環境變量,該項勾選。

          環境變量是在操作系統中一個具有特定名字的對象,它包含了一個或者多個應用程序所將使用到的信息。當要求系統運行一個程序而沒有告訴它程序所在的完整路徑時,系統除了在當前目錄下面尋找此程序外,還會到環境變量path中指定的路徑去找可運行的變量。

          環境變量中的系統變量是對所有用戶有效,用戶變量是對當前登錄的windows賬號有效,當系統變量查找不到時,會到當前用戶變量中查找。另外,環境變量名稱是不區分大小寫的,比如:PATH和path,兩個名稱是一樣的。

          Update Context Menu

          勾選Add "Open Folder as Project"后,更新上下文菜單,也即安裝后在文件夾中,鼠標右鍵的菜單中出現Open Folder as PyCharm Project選項,單擊該選項即可啟動PyCharm,在該文件夾以項目形式啟動,若該文件夾是項目所在文件夾,則是打開該項目,若該文件夾不存在項目,則自動建立項目。該項是否勾選可根據需求而定,推薦勾選,方便查看python文件或自動創建項目。

          Create Associations

          勾選.py后,創建python文件與PyCharm關聯,也即.py腳本(script)文件可以用PyCharm方式打開。在計算機中,依據一定的格式編寫的可執行文件稱為腳本。

          圖3-3中的選項都可以勾選,點擊next,進入圖3-4所示的開始菜單中PyCharm快捷方式的文件夾設置界面。

          圖3-4 開始菜單中PyCharm快捷方式的文件夾

          圖3-4中默認JetBrains文件夾,電腦開始菜單中JetBrains文件夾會生成PyCharm快捷方式。這里可采用默認JetBrains文件夾,點擊Install進行安裝,進入圖3-5所示的PyCharm install進度界面。

          5、安裝

          圖3-5 PyCharm安裝進度

          圖3-5 pycharm install進度完成后,出現圖3-6所示的 PyCharm安裝完成需要重啟電腦的提示界面。

          圖3-6中可以選擇立即重啟電腦,也可以稍后手動重啟電腦,這里選擇立即重啟電腦,重啟電腦后,雙擊啟動PyCharm時,會出現導入PyCharm設置的提示。

          6、安裝后,導入PyCharm設置文件如果檢測到電腦存在過去安裝PyCharm版本的設置,會出現圖3-7所示的導入PyCharm設置界面,會自動顯示過去PyCharm設置文件的路徑。圖3-7 導入PyCharm設置

          Previous version

          默認導入以前PyCharm設置文件,會自動顯示以前的PyCharm設置文件的路徑。

          Config or installation directory

          手動導入PyCharm配置或安裝設置。

          Do not import settings

          不導入設置。

          如果未檢測到電腦存在過去安裝PyCharm的設置文件,會出現圖3-8所示的導入PyCharm設置界面。

          圖3-8 導入PyCharm設置

          上面界面主要用來導入已有的PyCharm設置,若沒有PyCharm設置或不導入已有的PyCharm設置,可以選擇不導入。

          我們選擇Do not import settings(不導入設置),點擊OK,出現圖3-9所示的PyCharm和插件(Plugins)激活界面。

          7、安裝后,激活PyCharm

          圖3-9中是PyCharm激活和插件(Plugins,Code With Me)激活的界面。這里介紹PyCharm的幾種激活方式。

          圖3-9 PyCharm和插件(Plugins)激活

          Activate PyCharm

          激活PyCharm,有三種激活方式, JB Account是用JB賬號的方式激活, Activation code是激活碼方式激活,License server是許可證服務器授權方式激活。

          若選擇JB Account激活,需要登錄JB賬號獲取許可,若選擇Activation code激活,需要輸入激活碼,若選擇License server激活,需要輸入服務器地址。

          Start trial 選擇試用PyCharm,可以通過注冊的賬號免費試用30天。

          圖3-9中選擇PyCharm的Activation code激活,輸入激活碼后,單擊Activate按鈕進行激活。

          8、安裝后,啟動PyCharm前的PyCharm設置

          PyCharm激活后,可以進行PyCharm的初步設置。激活成功后,關閉(Close)激活界面,返回到圖3-10的PyCharm設置界面,有Projects(項目)、 Remote Development(遠程開發)、Customize (自定義)、 Plugins(插件)、 learn PyCharm(資源學習)選項。

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