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使用 Mercury 直接从 Jupyter 构建 Web 程序

使用 Mercury 直接从 Jupyter 构建 Web 程序

作者: 数据科学工厂 | 来源:发表于2023-05-04 22:43 被阅读0次

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    有效的沟通在所有数据驱动的项目中都至关重要。数据专业人员通常需要将他们的发现和见解传达给利益相关者,包括业务领导、技术团队和其他数据科学家。

    虽然传达数据见解的传统方法(如 PowerPoint 演示文稿和静态报告)广受青睐,但创建它们通常很耗时。

    更重要的是,这些服务要求人们离开舒适的 Jupyter Notebook——数据科学家大部分时间都花在那里。

    如果我们可以通过直接从 Jupyter Notebook 创建交互式和优雅的 Web 应用程序来与其他人分享我们的发现,那不是很好吗?

    为此,Mercury 是一种开源工具,可简化 Jupyter Notebook 上 web 应用程序的创建。

    因此,在本文中,我将演示如何使用 Mercury 创建令人惊叹的 Web 应用程序并与他人共享。

    开始使用 Mercury

    Mercury 创建的 Web 应用程序主要由两件事驱动:

    Jupyter Notebook:

    这是您开发网络应用程序的地方。我们使用 Mercury 的输入和输出小部件启用交互性。

    输入小部件允许用户提供输入并与应用程序交互。 Mercury 支持的一些输入小部件如下所示:

    输出小部件用于呈现输出。这包括 Markdowns(带变量)、JSON 等。此外,Jupyter 单元格的输出也由 Mercury 呈现。

    因此,如果您的应用程序创建绘图或打印 DataFrame 等,它们将出现在网络应用程序的输出面板中。

    Mercury Server

    服务器将 Jupyter Notebook 呈现为 Web 应用程序。

    正如我们将看到的,渲染笔记本就像运行一个命令一样简单。您所要做的就是在笔记本中创建您的网络应用程序。

    使用 Mercury 设置 Web 应用程序需要几个简单的步骤。

    Install Mercury

    首先,使用 pip 安装库:

    pip install mercury
    

    现在我们可以创建带有输入和输出小部件的 Web 应用程序。

    使用 Mercury 开发 Web 应用程序

    如上所述,使用 Mercury 创建的 Web 应用程序主要由其小部件提供支持。

    导入库

    要使用它们,我们首先导入库。重申一下,我们将在 Jupyter Notebook 上做所有事情。

    ## mercury_app.ipynb
    
    import mercury as mr
    

    此外,您可以根据需要导入任何其他库。对于这个博客,我将创建一个网络应用程序来分析一个自行创建的虚拟员工数据框。因此,我还将使用以下库:

    ## mercury_app.ipynb
    
    import pandas as pd
    import seaborn as sns
    from matplotlib import pyplot as plt
    
    sns.set()
    

    配置应用程序

    接下来,我们通过提供标题和描述来实例化 Mercury 应用程序。

    ## mercury_app.ipynb
    
    app = mr.App(title="Employee Data Analysis", 
                 description="Employee Report in Mercury")
    

    使用小部件填充应用程序

    接下来,让我们添加一些小部件以允许其用户与以下虚拟数据进行交互:

    本质上,我们将执行以下操作:

    • 添加一个小部件以上传 CSV 文件。
    • 让用户根据 Company_Name 列中的条目过滤数据。这将是 MultiSelect 小部件。
    • 此外,用户还可以使用滑块根据 Credits 过滤数据。

    过滤数据后,我们将显示以下内容:

    • 过滤后的 DataFrame 的维度。
    • Employee_Salary 和 Employee_Rating 的散点图。
    • 显示 Employee_Status 列分布的条形图。

    首先,我们添加文件上传小部件。

    ## mercury_app.ipynb
    
    data_file = mr.File(label="Upload CSV")
    

    可以使用 data_file 对象的文件路径属性访问文件名。因此,文件上传后,我们将使用 Pandas 读取它,如下所示:

    ## mercury_app.ipynb
    
    emp_df = pd.read_csv(data_file.filepath)
    

    现在,我们将添加另外两个小部件 — Company_Name 上的 MultiSelect 小部件和 Credits 列上的 Slider。

    ## mercury_app.ipynb
    
    company = mr.MultiSelect(value=emp_df.Company_Name.unique(), 
                             choices=emp_df.Company_Name.unique(),
                             label="Select Companies")
    

    在这里,value 参数指的是初始值,choices 显示为可供选择的值列表,label 是显示在小部件旁边的自定义文本。

    接下来,我们有 Slider 小部件。

    ## mercury_app.ipynb
    
    credits_filter = mr.Slider(value=1,
                               min=emp_df.Credits.min(), 
                               max=emp_df.Credits.max(), 
                               label="Credits Filter", step=1)
    

    这里,value 参数定义了初始值,min 和 max 指的是值的范围,label 和之前一样,是一个自定义文本。最后,step 定义滑块小部件的步长值。

    这样,我们就完成了为交互添加的小部件。最后一步是根据小部件中的值创建绘图。

    填充输出面板

    首先,我们根据从小部件接收到的值过滤数据框。您可以使用 WidgetObj.value 属性访问它。

    换句话说,要检索小部件的值,我们可以参考 company.value 属性。

    ## mercury_app.ipynb
    
    new_df = emp_df[(emp_df.Company_Name.isin(company.value)) &
                    (emp_df.Credits>=int(credits_filter.value))]
    

    接下来,使用 Markdown 输出小部件,我们打印过滤后的 DataFrame 的维度。

    ## mercury_app.ipynb
    
    mr.Md(f"""The DataFrame has {new_df.shape[0]} rows
              and {new_df.shape[1]} columns.""")
    

    Mercury markdown 的一件很酷的事情是您还可以使用 f-strings,如上所示。

    最后,我们创建绘图:

    ## mercury_app.ipynb
    
    fig, ax = plt.subplots(1, 2, figsize = (16, 9))
    
    sns.scatterplot(data = new_df, ax = ax[0], 
                    x = "Employee_Rating", y = "Employee_Salary") ## scatter plot
    
    sns.countplot(x = new_df.Employment_Status, ax = ax[1]) ## count plot
    plt.show();
    

    就是这样。现在我们的 Mercury 应用程序已准备就绪。

    运行网络应用

    要运行该应用程序,请在命令行中导航到您的应用程序的文件夹并运行以下命令:

    mercury run
    

    因此,我们看到以下内容:

    正如预期的那样,我们有一个小部件来上传文件。让我们在这里上传虚拟数据集。

    上传 CSV 文件后,我们会立即看到弹出的图表。

    现在,我们可以使用输入小部件来分析数据。

    当我们更新过滤器时,图表和行数也会更新。这是通过 Mercury 服务器实现的,它保持笔记本和应用程序之间的持续交互。

    事实上,如果我们更新 notebook,更改会立即反映出来。

    总结

    在本文中,我们学习了如何在舒适的 Jupyter Notebook 上使用 Mercury 构建一个简单的 Web 应用程序。

    另外,您还可以使用 Mercury Cloud 在云上托管您的笔记本。只需上传笔记本,即可完成。

    但是,如果您不希望专门在 Mercury Cloud 上托管您的 Web 应用程序,那么您也可以将它部署在任何带有 Docker 的服务器上。

    本文由mdnice多平台发布

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