在jupyter notebook中调用.ipynb文件方式

### 在Jupyter Notebook中调用 .ipynb 文件的方式 #### 概述 Jupyter Notebook 是一种非常流行的交互式计算环境，广泛应用于数据科学、机器学习等领域。它支持多种编程语言，尤其是Python。通常情况下，用户可以在单个Notebook文件（.ipynb格式）中编写和执行代码。然而，在某些场景下，可能需要在一个Notebook中调用另一个Notebook文件，以实现代码复用或模块化开发。本文将详细介绍如何实现在Jupyter Notebook中调用其他 .ipynb 文件。 #### 基本原理 默认情况下，Jupyter Notebook 不直接支持在一个Notebook中导入并运行另一个Notebook。但是，通过自定义模块加载器，可以实现这一功能。具体来说，可以通过创建一个Python文件（如 `Ipynb_importer.py`），并在其中定义自定义的模块查找器 (`NotebookFinder`) 和加载器 (`NotebookLoader`) 类来实现对 .ipynb 文件的支持。 #### 实现步骤 1. **创建自定义模块加载器** 创建一个名为 `Ipynb_importer.py` 的文件，并在其中实现 `NotebookFinder` 和 `NotebookLoader` 类。这两个类分别负责查找Notebook文件以及加载并执行Notebook中的代码。 ```python import io, os, sys, types from IPython import get_ipython from nbformat import read from IPython.core.interactiveshell import InteractiveShell class NotebookFinder(object): """模块查找器，用于定位 Jupyter Notebooks""" def __init__(self): self.loaders = {} def find_module(self, fullname, path=None): nb_path = find_notebook(fullname, path) if not nb_path: return key = path if path: # lists aren't hashable key = os.path.sep.join(path) if key not in self.loaders: self.loaders[key] = NotebookLoader(path) return self.loaders[key] def find_notebook(self, fullname, path=None): """根据全名和可选路径找到Notebook 这将 "foo.bar" 转换为 "foo/bar.ipynb" 并尝试将 "Foo_Bar" 转换为 "FooBar.ipynb" 如果 Foo_Bar 不存在 """ name = fullname.rsplit('.', 1)[-1] if not path: path = [''] for d in path: nb_path = os.path.join(d, name + ".ipynb") if os.path.isfile(nb_path): return nb_path # 让 import Notebook_Name 找到 "NotebookName.ipynb" nb_path = nb_path.replace("_", "") if os.path.isfile(nb_path): return nb_path class NotebookLoader(object): """Jupyter Notebooks 的模块加载器""" def __init__(self, path=None): self.shell = InteractiveShell.instance() self.path = path def load_module(self, fullname): """将Notebook作为模块导入""" path = find_notebook(fullname, self.path) print("从 %s 导入 Jupyter Notebook" % path) # 加载Notebook对象 with io.open(path, 'r', encoding='utf-8') as f: nb = read(f, 4) # 创建模块并将其添加到 sys.modules if fullname in sys.modules: return sys.modules[fullname] mod = types.ModuleType(fullname) mod.__file__ = path mod.__loader__ = self mod.__dict__['get_ipython'] = get_ipython sys.modules[fullname] = mod # 额外工作确保会影响用户的命名空间的魔术命令实际上会影响Notebook模块的命名空间 save_user_ns = self.shell.user_ns self.shell.user_ns = mod.__dict__ try: # 加载Notebook self.shell.run_cell_magic('load', '', path) finally: self.shell.user_ns = save_user_ns return mod ``` 2. **安装自定义模块加载器** 将自定义的 `NotebookFinder` 添加到 Python 的模块查找机制中，以便能够找到并加载 .ipynb 文件。 ```python from .Ipynb_importer import NotebookFinder sys.meta_path.append(NotebookFinder()) ``` 3. **使用自定义模块加载器** 完成以上步骤后，就可以像导入普通Python模块一样导入 .ipynb 文件了。 ```python import my_notebook ``` 其中 `my_notebook` 是要导入的Notebook文件的名称（不包括 .ipynb 扩展名）。 #### 总结 通过上述方法，我们成功地在Jupyter Notebook环境中实现了对 .ipynb 文件的导入与执行。这种方法不仅有助于提高代码的复用性，还能更好地组织和管理复杂的项目结构。对于经常使用 Jupyter Notebook 进行开发的数据科学家和研究人员来说，这是一个非常实用的功能。