有了這個(gè)開(kāi)源項(xiàng)目，不會(huì) Web 開(kāi)發(fā)也能讓數(shù)據(jù)“動(dòng)”起來(lái)！
本文面向有 Python 基礎(chǔ)的小伙伴，有 Web 基礎(chǔ)的更好
作者：HelloGitHub-吱吱
這里是 HelloGitHub 推出的《講解開(kāi)源項(xiàng)目》系列，今天要向小伙伴們介紹的是一個(gè)能夠快速地把數(shù)據(jù)制作成可視化、交互頁(yè)面的 Python 框架：Streamlit，分分鐘讓你的數(shù)據(jù)動(dòng)起來(lái)！
猶記得我在做機(jī)器學(xué)習(xí)和數(shù)據(jù)分析方面的畢設(shè)時(shí)，曾經(jīng)為了制作精美的圖表而抓耳撓腮，曾經(jīng)為了在頁(yè)面可視化、交互式展示數(shù)據(jù)而絞盡腦汁。現(xiàn)在擺在我們面前的是一個(gè)能夠快速可視化數(shù)據(jù)并且制作成交互頁(yè)面的 Python 框架，僅需幾分鐘就可以快速構(gòu)建和部署功能強(qiáng)大的數(shù)據(jù)應(yīng)用程序，寫(xiě)到這里 Streamlit 的高傲已經(jīng)盡數(shù)體現(xiàn)了。
Streamlit - The fastest way to build and share data apps ??
下面我們就一起來(lái)上手這個(gè)強(qiáng)大的 Python 數(shù)據(jù)可視化框架吧！
一、淺嘗輒止
1、本地實(shí)驗(yàn)環(huán)境：Python 3.6 - Python 3.8。
2、安裝 Streamlit 體驗(yàn)官方提供的 hello world 小 demo。
pip install streamlit
streamlit hello
3、運(yùn)行上述命令后會(huì)自動(dòng)打開(kāi) Streamlit 的初始頁(yè)面 http://localhost:8501/。
4、通過(guò)左邊欄可以選擇四個(gè)內(nèi)置小項(xiàng)目并查看其代碼，例如分形動(dòng)畫(huà)、折線圖和層疊地圖等，能在網(wǎng)頁(yè)上點(diǎn)擊選擇設(shè)置一些參數(shù)，動(dòng)態(tài)查看效果。
二、熟能生巧
通過(guò) Streamlit 提供的接口，完美避開(kāi) Django 和 Flask 框架，無(wú)需編寫(xiě) HTML、CSS、JavaScript 代碼，與魔幻的前端 say goodbye。
2.1 開(kāi)發(fā)自己的 app
1、首先創(chuàng)建一個(gè) Python 文件，命名為 test.py，導(dǎo)入 Streamlit 庫(kù)。
import streamlit as st
2、通過(guò)如下命令啟動(dòng)項(xiàng)目，Ctrl + c 即可結(jié)束項(xiàng)目。
# filename 自己的 py 文件名稱(chēng)
streamlit run [filename]
3、當(dāng)應(yīng)用程序正在運(yùn)行時(shí)，每次修改 Python 文件并保存，網(wǎng)頁(yè)都會(huì)彈出提示“Source file changed”，可以選擇“Rerun”或者“Always rerun”，使得頁(yè)面能夠重新刷新。忽略掉小小的等待時(shí)間，我們能夠在快速交互循環(huán)中「所見(jiàn)即所得」。
4、我們?cè)谌魏螘r(shí)候?qū)W(wǎng)頁(yè)內(nèi)容進(jìn)行更新，包括：修改源碼、使用者和網(wǎng)頁(yè)進(jìn)行交互（點(diǎn)擊網(wǎng)頁(yè)的按鈕、輸入文本），Streamlit 都是自上而下掃描解析并且運(yùn)行整個(gè)代碼。
2.2 基礎(chǔ)命令
2.2.1 顯示文本
| 命令 | 效果 |
|---|---|
st.title() | 添加一個(gè)標(biāo)題 |
st.write() | Streamlit 的瑞士軍刀，可渲染如文本、Matplotlib 和 Altair 圖表等幾乎任何數(shù)據(jù)參數(shù) |
st.text() | 顯示純文本 |
st.header()、st.subheader() | 二級(jí)標(biāo)題和三級(jí)標(biāo)題 |
st.markdown() | 顯示 Markdown |
st.latex() | 顯示格式為 LaTeX 的數(shù)學(xué)表達(dá)式 |
st.code() | 顯示帶有可選語(yǔ)法高亮顯示的代碼塊 |
2.2.2「魔法」
我愿稱(chēng)之為懶人命令——用盡量少的代碼達(dá)到同樣的效果。在不調(diào)用任何 Streamlit 方法的情況下，當(dāng)用戶(hù)自定義的變量出現(xiàn)在單行中，等同于 st.write() 效果。
import pandas as pd
df = pd.DataFrame({
'first column': [1, 2, 3, 4],
'second column': [10, 20, 30, 40]
})
df
也可以將 ''' 和 ' 包裹的內(nèi)容直接顯示。
# Draw a title and some text to the app:
'''
# Welcome to HelloGitHub
_快來(lái)加入我們吧_
'''
x = 10
'x', x # <-- Draw the string 'x' and then the value of x
2.2.3 顯示數(shù)據(jù)表
Streamlit 能從多個(gè)不同角度快速、交互地可視化數(shù)據(jù)，原始數(shù)據(jù)、圖表、JSON 數(shù)據(jù)等皆可。
| 命令 | 效果 |
|---|---|
st.dataframe() | 將數(shù)據(jù)框顯示為交互式表格 |
st.table() | 顯示靜態(tài)表格 |
st.json() | 將對(duì)象或字符串顯示為 JSON 字符串 |
2.2.4 繪制圖表和地圖
Streamlit 支持多種流行的數(shù)據(jù)圖表庫(kù)，如 Matplotlib、Altair、deck.gl 等。
| 命令 | 效果 |
|---|---|
st.line_chart() | 折線圖 |
st.area_chart() | 面積圖 |
st.bar_chart() | 條形圖 |
st.map() | 在地圖上顯示數(shù)據(jù)點(diǎn) |
st.pyplot() | matplotlib.pyplot 圖表 |
st.altair_chart() | 使用 Altair 庫(kù)顯示圖表 |
st.vega_lite_chart() | 使用 vega_lite_chart 庫(kù)顯示圖表 |
st.pydeck_chart() | 使用 PyDeck 庫(kù)繪制圖表 |
2.2.5 顯示多媒體
動(dòng)動(dòng)鼠標(biāo)即可將圖像、視頻和音頻文件直接嵌入 Streamlit 應(yīng)用程序。
| 命令 | 效果 |
|---|---|
st.image() | 圖片 |
st.audio() | 音頻 |
st.video() | 視頻 |
2.2.6 交互式小部件
盯??：漂亮的按鈕、滑塊、輸入框等小部件。每次用戶(hù)與小部件交互時(shí)，Python 腳本都會(huì)重新執(zhí)行，并且該小部件的輸出值會(huì)在運(yùn)行期間設(shè)置為新值。
1、按鈕 button。
if st.button('HelloGitHub'):
st.write('Subscribe our channels~')
2、復(fù)選框 checkbox。
ret = st.checkbox('I love HelloGitHub!')
if ret:
st.write('Me too~')
3、滑塊 slider，可以選擇 int / float / data / time / datetime 等類(lèi)型。
age = st.slider('HelloGitHub 幾歲了?', 0, 10, 1)
st.write("HelloGitHub ", age, ' 歲了~')
4、常用的命令列舉
| 命令 | 效果 |
|---|---|
st.radio() | 單選按鈕 |
st.select() | 單選框 |
st.multiselect() | 多選框 |
st.text_input() | 單行文本輸入框 |
st.text_area() | 多行文本輸入框 |
st.number_input() | 數(shù)字輸入框 |
st.date_input() | 日期輸入框 |
st.time_input() | 時(shí)間輸入框 |
st.file_uploader() | 文件上傳 |
st.color_picker() | 取色器 |
2.2.7 顯示進(jìn)程和狀態(tài)
1、進(jìn)度條 progress。
import time
my_bar = st.progress(0)
for percent_complete in range(100):
time.sleep(0.1)
my_bar.progress(percent_complete + 1)
2、spinner：在執(zhí)行代碼塊時(shí)臨時(shí)顯示一條消息。
import time
with st.spinner('Wait for it...'):
time.sleep(5)
st.success('Done!')
st.balloons()
3、其他
| 命令 | 效果 |
|---|---|
st.balloons() | 慶祝氣球 |
st.error() / st.warning() / st.info() / st.success() / st.exception() | 錯(cuò)誤、警告、提示、成功、報(bào)錯(cuò)信息提示 |
2.2.8 性能優(yōu)化
Streamlit 使用 @st.cache 裝飾器使得頁(yè)面能夠快速“無(wú)痕”刷新。當(dāng)我們給函數(shù)打上 cache 標(biāo)記時(shí)，Streamlit 在碰到該函數(shù)的時(shí)候會(huì)檢查三個(gè)值：函數(shù)名稱(chēng)、函數(shù)體、輸入?yún)?shù)。如果發(fā)現(xiàn)這三個(gè)值的組合第一次出現(xiàn)，則會(huì)運(yùn)行函數(shù)，并且將結(jié)果存儲(chǔ)在本地緩存中。當(dāng)下次調(diào)用該函數(shù)時(shí)，如果這三個(gè)值沒(méi)有改變，則 Streamlit 會(huì)跳過(guò)函數(shù)執(zhí)行，直接讀取本地緩存返回結(jié)果。
@st.cache
def HelloGitHub(url):
# 返回相應(yīng)數(shù)據(jù)
return data
# 第一次遇到，執(zhí)行該函數(shù)
d1 = HelloGitHub(DATA_URL_1)
# 傳入?yún)?shù)一致，第二次遇到不會(huì)執(zhí)行該函數(shù)
# 而會(huì)直接返回前一次計(jì)算的結(jié)果，d1 = d2
d2 = HelloGitHub(DATA_URL_1)
# 傳入?yún)?shù)不同，重新執(zhí)行該函數(shù)
d3 = HelloGitHub(DATA_URL_2)
2.2.9 布局設(shè)置
1、將交互小部件放入側(cè)邊欄。
add_selectbox = st.sidebar.selectbox(
"Which one?",
("C++", "Java", "Python")
)
2、表單 st.form()：將元素與“提交”按鈕一起處理。
# 向表單插入元素
with st.form("my_form1"):
st.write("我在 1 框框里~")
slider_val = st.slider("框框滑塊")
checkbox_val = st.checkbox("pick me")
# Every form must have a submit button.
submitted = st.form_submit_button("1-Submit")
# 亂序插入元素
form = st.form("my_form2")
form.slider("我在 2 框框里~")
st.slider("我在外面")
# Now add a submit button to the form:
form.form_submit_button("2-Submit")
3、插入列并排的容器
# 官方示例
col1, col2, col3 = st.beta_columns(3)
with col1:
st.header("A cat")
st.image("https://static.streamlit.io/examples/cat.jpg")
with col2:
st.header("A dog")
st.image("https://static.streamlit.io/examples/dog.jpg")
with col3:
st.header("An owl")
st.image("https://static.streamlit.io/examples/owl.jpg")
2.3 修改配置
1、查看所有的配置選項(xiàng)：streamlit config show。
2、Windows 系統(tǒng)可以在 %userprofile%/.streamlit/config.toml 全局文件下或者在當(dāng)前運(yùn)行 Streamlit 的文件夾下建立 .streamlit/config.toml 文件進(jìn)行設(shè)置。
3、某些配置例如外觀、主題等點(diǎn)擊網(wǎng)頁(yè)上的 Settings 也可輕松選擇。
2.4 在 Streamlit sharing 上部署、管理和共享
1、將自己的項(xiàng)目代碼上傳到 GitHub 的共有倉(cāng)庫(kù)，添加需求文件以管理任何外部依賴(lài)項(xiàng)，例如 requirements.txt 等。
2、在 https://streamlit.io/sharing 上注冊(cè)賬號(hào)并且申請(qǐng)邀請(qǐng)「Request an invite!」。收到邀請(qǐng)電子郵件后，即可使用該平臺(tái)部署管理。
3、選擇 New app 在 Deploy an app 中填入相應(yīng)信息即可。
4、若應(yīng)用程序有很多依賴(lài)項(xiàng)，則第一次部署可能需要一些時(shí)間，最終應(yīng)用程序可以使用如下鏈接訪問(wèn)：
https://share.streamlit.io/[user name]/[repo name]/[branch name]/[app path]
三、精益求精
到此，Streamlit 框架的基本接口和用法都已經(jīng)講完啦！更多詳情還需要友友們?cè)趯?shí)踐中探索，并將指令成功“嵌入”到自己的項(xiàng)目中。
很多命令在文檔的「API cheat sheet」中都可以快速搜索到，希望很快就能夠在 Streamlit Gallery 上看到大家分享的應(yīng)用，可以留言給我地址我會(huì)去把玩的~。
最后，您的關(guān)注和寶貴三連「收藏、點(diǎn)贊、在看」，是對(duì)我們 HelloGitHub 莫大的支持，我們將會(huì)為您源源不斷推送新鮮、有趣的開(kāi)源項(xiàng)目。
??「點(diǎn)擊關(guān)注」第一時(shí)間收到更新??