根據(jù)數(shù)據(jù)科學(xué)家最常使用的四種編程語言推薦相應(yīng)的IDE

編者按：semanti.ca整理的數(shù)據(jù)科學(xué)、機(jī)器學(xué)習(xí)IDE概覽，涵蓋R、Python、Scala、Julia.

IDE提供的豐富特性對軟件開發(fā)極為有用，大大提高了程序員的生活質(zhì)量。這一點(diǎn)同樣適用于數(shù)據(jù)科學(xué)家。然而，因?yàn)閿?shù)據(jù)科學(xué)家除了可以選擇傳統(tǒng)的IDE，還可以選擇Jupyter notebook這樣在瀏覽器中運(yùn)行的新工具。因此，數(shù)據(jù)科學(xué)家——特別是剛?cè)腴T數(shù)據(jù)科學(xué)的新手——可能會困惑該使用哪個(gè)開發(fā)環(huán)境。

本文我們將根據(jù)數(shù)據(jù)科學(xué)家最常使用的四種編程語言（R、Python、Scala、Julia），推薦相應(yīng)的IDE。

我們將根據(jù)semanti.ca的數(shù)據(jù)科學(xué)家和機(jī)器學(xué)習(xí)工程師的使用情況，排序每種語言推薦的IDE。

Python

PyCharm

PyCharm是JetBrains出品的跨平臺的Python IDE。

PyCharm為Python提供了一流的支持，包括代碼補(bǔ)全、錯(cuò)誤檢測、在線代碼修正。智能搜索可以跳轉(zhuǎn)至任意類、文件、符號，甚至是IDE行動或工具窗口。一次點(diǎn)擊即可切換聲明、超方法、測試、用法、實(shí)現(xiàn)，等等。

PyCharm包括很多工具，集成的調(diào)試器和測試運(yùn)行器，性能調(diào)試工具，內(nèi)置終端，集成主要版本控制系統(tǒng)（包括Git、SVN、Mercurial），遠(yuǎn)程開發(fā)（遠(yuǎn)程解釋器），集成ssh終端，集成Docker和Vagrant。

PyCharm集成了Jupyter Notebook，具備一個(gè)交互Python控制臺，并支持Anaconda以及多種科學(xué)計(jì)算包，包括Matplotlib和NumPy。

PyCharm的暗色主題效果不錯(cuò)，對許多semanti.ca的數(shù)據(jù)科學(xué)家和開發(fā)者而言，這是一項(xiàng)巨大的優(yōu)勢。

https://www.jetbrains.com/pycharm/

Spyder

Spyder是主要為科學(xué)家、工程師、數(shù)據(jù)分析師設(shè)計(jì)的強(qiáng)大科學(xué)環(huán)境。這一全面的開發(fā)工具提供了高級的編輯、分析、調(diào)試、性能調(diào)試功能，以及數(shù)據(jù)探索、交互執(zhí)行、深度檢查、可視化功能。Spyder可以通過插件和API進(jìn)一步擴(kuò)展功能。

Spyder的多語言編輯器具有函數(shù)/類瀏覽器，代碼分析工具，自動代碼補(bǔ)全，橫向/縱向分割，跳轉(zhuǎn)到定義等功能。

Spyder自身也是用Python編寫的。

https://www.spyder-ide.org/

R

RStudio

RStudio是R下特性最豐富的IDE。它既有供桌面使用的開源版本和商業(yè)版本（Windows、Mac、Linux），又可以在瀏覽器中使用（基于運(yùn)行RStudio Server或RStudio Server Pro的Linux服務(wù)器）。

RStudio提供代碼高亮、代碼補(bǔ)全、智能縮進(jìn)等功能。在源代碼編輯器中可以直接執(zhí)行R代碼。開發(fā)者可以迅速地跳轉(zhuǎn)到函數(shù)定義，閱讀幫助和文檔，方便地基于項(xiàng)目管理多個(gè)工作目錄。集成的數(shù)據(jù)查看器可供查看表格數(shù)據(jù)，在調(diào)試模式下結(jié)合逐步執(zhí)行可以實(shí)時(shí)檢查數(shù)據(jù)是如何更新的。

RStudio集成了Git和SVN支持，同時(shí)支持編寫HTML、PDF、Word文檔、幻燈片、交互式圖形（基于Shiny和ggvis）。

https://www.rstudio.com/

Eclipse的StatET插件

Eclipse是最流行的Java IDE之一。通過安裝插件，它可以支持其他編程語言。StatET是一個(gè)基于Eclipse的R IDE。它提供了編寫R代碼和構(gòu)建R軟件包的一組工具，包括集成的R控制臺、對象瀏覽器、包管理起、調(diào)試器、數(shù)據(jù)查看器、R幫助系統(tǒng)，并支持本地和遠(yuǎn)程安裝的多個(gè)R版本。可選的Sweave和Wikitext（Markdown和Textile）附加組件提供了帶有R代碼段的LaTeX/Wikitext文檔的源代碼編輯器和構(gòu)建工具。

代碼編輯器提供了語法高亮，折疊Roxygen注釋、函數(shù)定義、其他代碼塊，自動修正行縮進(jìn)，輸入和粘貼的自動縮進(jìn)等功能。

內(nèi)建的調(diào)試器可以很方便地管理斷點(diǎn)和條件斷點(diǎn)。調(diào)試器提供了一個(gè)清晰的調(diào)用棧，可以直接訪問選定的變量、源代碼和指令指針，當(dāng)然也支持逐步執(zhí)行源代碼。

StatET還包括一個(gè)數(shù)據(jù)查看器，可供查看向量、矩陣、dataframe，可以快速顯示很大的表格。

http://www.walware.de/goto/statet

R Tools for Visual Studio

Visual Studio是.NET、C++最常使用的IDE。R Tools for Visual Studio（RTVS）是一個(gè)基于MIT許可發(fā)布的自由、開源的Visual Studio擴(kuò)展。

在Visual Studio下，數(shù)據(jù)科學(xué)家能夠以便利的結(jié)構(gòu)組織和管理相關(guān)文件，并使用R代碼、R文檔、R Markdown、SQL請求、保存的過程等的模板。同時(shí)提供了包管理器和SQL Server集成。

RTVS可以綁定本地和遠(yuǎn)程的工作區(qū)，這讓開發(fā)者可以在本地基于較小的數(shù)據(jù)集編寫R代碼，然后很方便地在更強(qiáng)大的云計(jì)算機(jī)中的更大的數(shù)據(jù)集上運(yùn)行代碼。

和任何現(xiàn)代的IDE一樣，RTVS包括語法高亮、代碼格式化、簽名幫助、跳轉(zhuǎn)到定義、查找所有引用、代碼片段功能。

開發(fā)者可以通過R Markdown文檔分享數(shù)據(jù)結(jié)果，markdown的代碼段可以使用集成的R代碼。

RTVS為R提供了完整的REPL體驗(yàn)，可以在交互窗口中直接運(yùn)行源文件的代碼。

繪圖是R的一個(gè)重要部分。為了方便用R繪圖，RTVS支持多個(gè)獨(dú)立的繪圖窗口，每個(gè)具有獨(dú)立的歷史，并支持在窗口間移動圖形。圖形可以保存為圖像或PDF文件，或者復(fù)制到剪貼板。

變量探索器可供檢查全局作用域和指定包的作用域中的變量，還能查看可排序的表格，并導(dǎo)出至CSV。

https://github.com/Microsoft/RTVS

Jupyter Notebook的R核心

和許多數(shù)據(jù)科學(xué)家設(shè)想的不同，Jupyter并不局限于使用Python：notebook應(yīng)用是語言無關(guān)的，這意味著它可以使用其他編程語言。

加載IRKernel并啟用后，就可以在notebook環(huán)境下使用R了。

https://irkernel.github.io/

R-Brain

R-Brain提供了一個(gè)數(shù)據(jù)科學(xué)云平臺（也可自行部署在內(nèi)部服務(wù)器上）。R-Brain基于Jupyter，提供了IDE、控制臺、notebook、markdown的集成環(huán)境（支持R和Python）。它也集成了代碼補(bǔ)全、調(diào)試、打包、發(fā)布功能。

R-Brain以靈活的用戶界面提供了經(jīng)典的Jupyter notebook的標(biāo)準(zhǔn)功能（交互式notebook、終端、文本編輯器、文件瀏覽器、豐富的輸出形式，等等）。它使用了Docker容器技術(shù)，所以這一解決方案可以方便地部署在云上或內(nèi)部服務(wù)器上。

數(shù)據(jù)科學(xué)家可以開發(fā)、打包、分享、發(fā)布分析工作區(qū)，數(shù)據(jù)集，用R、Python、SQL編寫的應(yīng)用。R-Brain同樣提供了便利的交互瀏覽數(shù)據(jù)庫綱要、查看表格內(nèi)容、導(dǎo)出數(shù)據(jù)的功能。

https://r-brain.io

Scala

Scala IDE for Eclipse

Scala IDE for Eclipse為開發(fā)純Scala應(yīng)用及Scala-Java混合應(yīng)用提供了高級編輯、調(diào)試支持，可以在Scala和Java引用之間跳轉(zhuǎn)。

和任何現(xiàn)代IDE一樣，它具備代碼補(bǔ)全、代碼語義高亮、跳轉(zhuǎn)到定義功能。它可以實(shí)時(shí)捕捉編譯錯(cuò)誤（在你輸入代碼的同時(shí)）。

Scala調(diào)試器可供在閉包間跳轉(zhuǎn)，并提供了為Scala定制的調(diào)試信息。

Scala向?qū)Ш喕祟悺ο?、特質(zhì)（trait）、包的創(chuàng)建過程。重構(gòu)功能可以讓你修改標(biāo)識符名，組織引入，提取部分代碼為新方法，等等。

Scala IDE的特性還包括代碼格式化，智能縮進(jìn)器，標(biāo)記文件內(nèi)的任意標(biāo)識符，完整的語法高亮支持（包括注釋、控制結(jié)構(gòu)、嵌入的XML），代碼折疊。

http://scala-ide.org/

IntelliJ IDEA的Scala插件

IntelliJ IDEA是另一個(gè)JetBrains出品的知名IDE。Scala插件使IntelliJ IDE可以支持Scala、SBT、Scala.js、Hocon、Play框架。

Scala插件支持以下特性：代碼輔助（高亮、補(bǔ)全、格式化、重構(gòu)），瀏覽，查找，類型和隱式轉(zhuǎn)換信息。該插件同樣支持SBT等構(gòu)建工具，ScalaTest、Specs2、uTest等測試框架。還有Scala調(diào)試器、工作表、Ammonite腳本。

https://plugins.jetbrains.com/plugin/1347-scala

Jupyter Notebooks

Scala或Apache Toree核心相當(dāng)容易安裝，都具有增加Maven/SBT依賴和JAR的功能。和Python、R一樣，notebook中的單元可以分別運(yùn)行，這讓數(shù)據(jù)科學(xué)家可以訓(xùn)練一次模型后多次使用。

單元支持可以markdown（含LaTeX公式支持），這讓數(shù)據(jù)科學(xué)家可以使用notebook作為和客戶、同事分享的報(bào)告。

和其他語言一樣，使用Jupyter Notebook的不足在于核心容易出錯(cuò)或功能有限，非常有限的調(diào)試功能，甚至沒有調(diào)試功能。數(shù)據(jù)科學(xué)家需要仔細(xì)地組織他們的單元，否則可能導(dǎo)致很多困惑。

Scale核心：http://almond-sh.github.io/almond/stable/docs/intro

Apache Toree: https://github.com/apache/incubator-toree

Julia

Juno

Juno使用Julia這一結(jié)合了易用和性能的語言構(gòu)建。Juno的目標(biāo)是移除編程的沮喪和猜測，將樂趣帶回編程。Juno的混合風(fēng)格結(jié)合了notebook的探索能力和IDE的高效。

Juno基于GitHub出品的Atom編輯器，繼承了Atom強(qiáng)大的編輯功能和美觀的用戶界面。

Juno同時(shí)包含Julia和Atom包，以提供Julia特定的增強(qiáng)，例如語法高亮，繪圖面板，集成Julia調(diào)試器Gallium，運(yùn)行代碼的控制臺，等等。

它的定制性很強(qiáng)，具備面向高級用戶的特性，例如多光標(biāo)、模糊文件搜索、vim鍵綁定。

http://junolab.org/

Jupyter Notebooks

IJulia提供了Julia語言后端，可以讓你在Jupyter Notebook中使用Julia語言。IJulia允許定制Julia運(yùn)行環(huán)境，安裝額外的Julia核心。IJulia還有一個(gè)貼心的功能，當(dāng)你輸入IPython魔法命令時(shí)，IJulia會提示效果相似的Julia代碼。例如，輸入%load filename會提示你使用IJulia.load("filename")。

https://github.com/JuliaLang/IJulia.jl

Visual Studio Code的Julia擴(kuò)展

Visual Studio Code的Julia擴(kuò)展提供了語法高亮、代碼片段、LaTex片段、Julia特定命令、集成REPL、代碼補(bǔ)全、懸浮提示、代碼檢查、代碼導(dǎo)航等功能，以及用于運(yùn)行測試、構(gòu)建、性能評測、構(gòu)建文檔的Visual Studio Code任務(wù)。

https://marketplace.visualstudio.com/items?itemName=julialang.language-julia