# Jupyter Lab を使ってみよう

## Jupyter Lab とは？
- [公式サイト](http://jupyter.org)
  - JupyterLab is a web-based interactive development environment for Jupyter notebooks, code, and data.
  - {index}`Jupyter Lab`とは、ノート、コード、実行結果等を一つのノートにまとめることができる「インタラクティブな開発環境」。
- {index}`Jupter Notebook` vs JupyterLab
  - 厳密には異なるもの。元々はNotebookが安定版として広く使われていて、Labは拡張を含む開発版というニュアンスが強かった。特に大きな違いは「LabはNotebookを内包する次世代UI」として開発されていること。
  - 単にインタラクティブなノートとして使うだけならばNotebookでも十分。今回は拡張版であるLabを使ってみよう。

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## インストール
新入生はインストール大会でインストール済みのはずです。PC故障等で環境を自身で構築し直した人は、インストールしておいてください。
- 2021年度学生（事前に動作確認した人は不要）
  - ``source ~/.venv/prog1/bin/activate``
  - ``pip install jupyterlab``
- Minicondaの人 (2020年度学生。去年インストール済みのはず)
  - ``conda install -c conda-forge jupyterlab``

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## サンプルを試してみる
- ``~/prog1/`` に移動し、サンプルファイルをダウンロード。
```
curl -O https://ie.u-ryukyu.ac.jp/~tnal/2021/prog1/static/samples/jupyter_example.ipynb
```

- JupyterLabの起動。
  - ターミナルで``jupyter lab``を実行。自動的にブラウザが立ち上がり、コマンドを実行したディレクトリの中身が左パネルに表示される。
    - もしブラウザが自動で立ち上がらない場合には、ターミナル上に ``Or copy and paste one of these URLs: http://localhost:8888/?token=長い文字列`` という出力があるはずなので、そのURLをコピーしよう。その後、ブラウザで新規ウィンドウか新規タブを用意し、URLを貼り付けて開こう。
    - ブラウザで「JupyterLab」タイトルが見え、実行したディレクトリの一覧が表示されてるなら、正常に起動している。これ以降はブラウザ内で操作する。
- サンプルファイルを操作してみる。
  - ダウンロードしたファイル「jupyter_example.ipynb」を開こう。
    - Jupyterでは{index}`セル<せる-セル>`（{index}`Cell`）と呼ばれる論理構造でノートを編集していく。ダウンロードしたノート例は5つの「Cell」で構成されている。
      - 1つ目, 4つ目のCell: Markdown形式のテキスト。Markdown cell。
        - [Markdownとは](http://www.markdown.jp/what-is-markdown/)
      - 2,3,5つ目のCell(灰色背景): Python3で実行可能なコード。Code cell。
  - Cellの編集
    - 編集したいCellをダブルクリック。
      - ここでは1つ目のCellを編集してみよう。
    - Cellを新しく追加するには、左上の「＋」アイコンをクリック。
    - 上下の矢印アイコンで、現在選択肢ているセルの並びを変更可能。
  - Cellの実行
    - Cell単位で実行
      - 編集し終えたら「Shift + return」で実行。
        - Markdownセルなら、viewの更新。
        - Codeセルなら、コードを実行し、実行結果をセルの下に出力。
    - ファイルに含まれる全てのCellを実行
      - Cellメニューから「Run All」を選択。

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## ゼロから新規作成してみる
- 全体の流れ
  - JupyterLabの起動。（起動済みならそのまま）
  - 一時的な作業用ディレクトリ ``~/prog1/`` に移動。（移動済みならそのまま）
  - 新規ノート ``test.ipynb`` を作成。
  - ノートを編集・実行してみる。
- 新規ノート ``test.ipynb`` を作成。
  - 左パネル上部にある File メニューから ``New => Notebook`` を選択。
  - Select Kernel と問われたら ``Python 3`` を選択。
  - 右パネルのタブに ``Untitled.ipynb`` と表示されたらOK。これがノートブック。
  - 左パネルから ``Untitled.ipynb`` を探し、Ctrl+クリック。サブメニュー出るので、``Rename`` を選んで ``test.ipynb`` にファイル名を変更しよう。
- ノートを編集・実行してみる。
  - [Numpyを使ったベクトル・行列演算入門](./numpy)を参考に、numpyによるベクトル・行列演算のコードを記述し、動作確認してみよう。
- **注意点**
  - Jupyterでノートを開いてコードを実行すると、「ノート毎にPythonインタプリタを起動」している状態になります。このインタプリタは「Jupyter本体を停止する」か、「個別にインタプリタを停止」するまで起動しっぱなしになります。CPU/メモリ等のリソースを食いまくるので、不要なインタプリタは停止するようにしよう。
    - インタプリタが起動中かどうかを確認する方法
      - 左パネルファイル名の左側に緑●が付いていたら起動中。
    - インタプリタの停止方法
      - 停止させたいファイルを開き、Kernelメニューから「Shutdown」を選択。

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## JupyterLab を終了する
- ブラウザはいつ閉じてもOK。ただし、**ブラウザを閉じただけではJupyterは終了しません**。
- ``jupyter lab`` を実行したターミナルを開き、「Ctrl+C」。
- 終了(shutdown)するか聞いてくるので、「y」。
  - 入力無い状態が5秒続くと、自動でアプリ実行を継続するので、そうなったらまた「Ctrl+C」しよう。

```{warning}
ブラウザを閉じただけではJupyterは終了しない。必ずjupyter-labを起動したターミナルでプロセスを終了しよう。
```

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## <a name="others">ノートの例を探してみる</a>
- [nbviewer](http://nbviewer.jupyter.org): A simple way to share Jupyter Notebooks