Chapter 3 配置开发环境
配置开发环境
刚才提到，安装完python后可以通过命令提示行cmd进入到python的运行环境中，但这个环境也太丑了，更重要的是不仅不能观看内存中的变量，而且不方便调试，如果用这个环境写一行运行一行，那效率真的慢到猴年马月了。
实际上，在安装完python后，有一个很简陋的用户界面：IDLE。安装完python后能够在开始菜单内看到它（如果找不到，也可以通过windows搜索“Idle”找到）。打开IDLE后，发现是一个很简洁的白色界面，但大体上就像从cmd中进入python几乎一样。另外也可以通过菜单栏新建python脚本文件。但这个界面依然是太过于简陋了！非常不方便未来的调试和运行。
有没有好用并且好看一点的界面呢？
有！Pycharm或VSCode，前者的名言是：“人生苦短，我用Pycharm”；后者就更了不起了，被称为宇宙编辑器！
这两个开发环境都不错，不过，从以下角度出发考虑，我还是为你推荐VSCode：
- VSCode可以任意更换成千上万种主题，非常好看，而Pycharm的主题数量有限；
- VSCode完全免费，Pycharm只有社区版免费；
- VSCode即开即写，Pycharm必须首先创建工程、配置工程、才能开始编程，较为繁琐；
- VSCode可以轻松配置Jupyter Notebook（稍后会提到，多么了不起的交互式环境！），而Pycharm配置Jupyter较为复杂，至今我还没有成功；
- VSCode支持所有语言的语法格式、高亮、能够打开所有非二进制类型的文件，而Pycharm只能支持少数几种语言；
- VSCode能够支持所有编程语言开发，比如以后想要学习Markdown、HTML等都可以继续基于VSCode，而不必安装新的开发环境（这也是为什么被称为“宇宙编辑器”，因为真的是universial editor!）；而Pycharm主要是针对python设计的开发环境。
综上，我推荐VSCode作为python的开发环境。
配置VSCode
VSCode的下载和安装非常方便，只需访问VSCode的官网：https://code.visualstudio.com/，点击最醒目的“Download for Windows”即可下载，下载后双击安装，十分丝滑。
安装完成后，双击打开VSCode，在左侧栏靠上一排按钮中，点击最后一个，这就是VSCode安装扩展（extension）的地方。这里稍微解释一下，VSCode如此强大的原因，并不在于它本身多么厉害，而在于它拥有众多（真的非常非常多）扩展，正是这些扩展丰富了它的功能。VSCode是一个开源项目，这意味任何人都可以看到它的代码，并为其贡献代码。这种开源精神吸引了全世界的开发者，是他们为VSCode编写了如此众多的扩展，就像老虎插上了一排排翅膀！
在这里，我推荐的扩展包括：
- Chinese (Simplified)：让VSCode界面语言变成中文的；
- Office Theme：提供Office主题配色，是我目前最喜欢的一套主题颜色；
- Python：使VSCode具备Python开发测试功能；
- Jupyter：使VSCode能够直接运行Jupyter Notebook。
好了，现在你已经拥有具备开发python的一切条件了！
使用Jupyter Notebook开发环境
在一切开始之前，我想先介绍一下管理项目和文件的方法，其实很简单，但相当实用。
首先在一个非C盘的盘符下建立一个文件夹，命名为Projects，我会将所有编程、科研类软件的用户文件放在这个目录下。由于我使用的语言较多，一般还会在该文件夹下创建几个子目录，分别用来管理不同语言下的项目，比如我的Projects目录下就有Markdown、Python、Matlab、Hugo等十多个子文件夹。关于python相关的文件，自然就放在Python文件夹下。在我的电脑中，该文件夹的完整路径为F:\Cloud\Projects\Python，其中根目录F:\Cloud\是我的Onedrive同步文件夹，保存了我在电脑中用到的几乎所有的资料，这样就能够实现两台电脑之间数据的云同步。比如在实验室写完论文或做了项目后，可以回宿舍接着干，完全不需要借助微信或U盘传来传去。
关于以上项目和文件管理方法，唯一的建议是，由于我们这个文件夹是作为编程开发的，因此不要在路径中出现中文字符。总结来讲，就是关于这个文件夹，及其所有根目录内，不要用中文命名（其实这个年代很多软件都支持了，只是保险起见），最好也不要出现空格等字符，只用英文字母和下划线是最好的了。
好，现在假设你已经建立好一个相应的目录，此时在VSCode的菜单栏中点击“文件—打开文件夹”，打开刚才创建地Python项目文件夹，如果VSCode有弹窗，就选择“信任”。以后关于Python的学习和开发，都放在这个文件夹中进行。首先，我们在VSCode左侧的资源管理器中点击“新建文件夹”，建立一个文件夹名为learn；然后，在这个文件夹下建立一个文件，命名为myLearnScripts.ipynb，当然文件名可以随便起，后缀名采用.ipynb，是为了使用Jupyter Notebook。由于我们之前已经安装了Jupyter Notebook，因此当打开这个文件后，我们可以直接使用这个交互环境。像上次一样，在代码行输入print('Hello, Python!')，就能够得到想要的结果。
另外，如果第一次运行时出现类似这样的报错：
Failed to start the Kernel.
C:\Users\遇瑶\AppData\Roaming\Python\Python310\site-packages\traitlets\traitlets.py:2202:
FutureWarning: Supporting extra quotes around strings is deprecated in traitlets 5.0.
You can use 'hmac-sha256' instead of '"hmac-sha256"' if you require traitlets >=5. warn( C:\Users\遇瑶\AppData\Roaming\Python\Python310\site-packages\traitlets\traitlets.py:2157: FutureWarning:
...
我从网上查到的原因，说是有一个扩展包pyzmq版本太新了，退回旧的版本就好了。只需要两行命令，就能解决问题。
如下图所示，找到“显示面板”并点击：
从而调出Powershell控制终端，如下图所示。
在终端内输出以下代码：
pip uninstall pyzmq # 卸载pyzmq
pip install pyzmq==19.0.2 #安装pyzmq19.0.2版本
应该就能够解决问题。需要注意的是，在第一步操作在进行期间，需要我们输入y来执行操作。另外，如果在安装过程中报错，很可能是没有相应的管理员权限。此时我们需应该退出VSCode，重新以管理员模式打开VSCode，再进行相同操作。
好了，现在你已经拥有以下开发条件：
- 一个Python编译器：最初安装的Python软件
- 一个强大的开发界面：VSCode
- 一个交互式Python运行环境：Jupyter Notebook
未来，我们就依托Jupyter Notebook进行Python的学习，然后逐渐地过渡到利用Python文件（后缀名为.py）进行更复杂的模块化、函数式编程。喜欢的话请催更喔(●’◡’●)