一個傻瓜式構(gòu)建可視化 web的 Python 神器 -- streamlit
但對于 streamlit 來說，請你相信我，這是一個你可以無腦去學(xué)習(xí)的框架，我之所以這么說，是因?yàn)槲蚁嘈沤K有一天，你一定能用得上它。
Streamlit 是一個用于機(jī)器學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)可視化的 Python 框架，它能幾行代碼就構(gòu)建出一個精美的在線 app 應(yīng)用。
它能做什么，取決于你想干什么？
streamlit 的功能強(qiáng)大，要學(xué)習(xí)的函數(shù)雖然多，但非常容易上手，學(xué)習(xí)成本卻遠(yuǎn)比 前端+Flask 來得低得低。接下來，我會一一介紹。
# 1. 如何安裝？
和安裝其他包一樣，安裝 streamlit 非常簡單，一條命令即可
??pip?install?streamlit?
考慮到 streamlit 會附帶安裝比較多的工具依賴包，為了不污染當(dāng)前的主要環(huán)境，我使用 venv 新建一個虛擬環(huán)境。
??python3?-m?venv?.
然后使用如下命令進(jìn)入該虛擬環(huán)境
??source?./venv/bin/activate
接下來，再安裝 streamlit ，命令在上邊。
安裝的包比較多（數(shù)了下竟然接近 92 個？），過程也會很久，需要點(diǎn)耐心
??pip?list?|?wc?-l
??????92
在安裝過程中，可能會遇到一些問題，但也不一定，這取決于你的機(jī)器，如遇到問題請自行借助搜索引擎解決。
# 2. 入門示例
Streamlit 提供了一些入門示例，執(zhí)行如下命令即可
??streamlit?hello
執(zhí)行后 streamlit 會自動打開瀏覽器加載一個本地頁面 http://localhost:8501/
這里面有很多的 demo，你可以看一下，這些 Demo 還有對應(yīng)的配套代碼
這些代碼直接拷貝保存，就可以在本地直接通過如下命令直接運(yùn)行
??streamlit?run?st-demo.py
# 2. Markdown 文本
導(dǎo)入 streamlit 后，就可以直接使用 st.markdown() 初始化，調(diào)用不同的方法，就可以往文檔對象中填入內(nèi)容
st.title()：文章大標(biāo)題
st.header()：一級標(biāo)題
st.subheader()：二級標(biāo)題
st.text()：文本
st.code()：代碼，同時可設(shè)置代碼的語言，顯示的時候會高亮
st.latex()：latex 公式
st.caption()：小字體文本
如下我自己寫的一個小 Demo，供你參考
import?streamlit?as?st
#?markdown
st.markdown('Streamlit?Demo')
#?設(shè)置網(wǎng)頁標(biāo)題
st.title('一個傻瓜式構(gòu)建可視化?web的?Python?神器?--?streamlit')
#?展示一級標(biāo)題
st.header('1.?安裝')
st.text('和安裝其他包一樣，安裝?streamlit?非常簡單，一條命令即可')
code1?=?'''pip3?install?streamlit'''
st.code(code1,?language='bash')
#?展示一級標(biāo)題
st.header('2.?使用')
#?展示二級標(biāo)題
st.subheader('2.1?生成?Markdown?文檔')
#?純文本
st.text('導(dǎo)入?streamlit?后，就可以直接使用?st.markdown()?初始化')
#?展示代碼，有高亮效果
code2?=?'''import?streamlit?as?st
st.markdown('Streamlit?Demo')'''
st.code(code2,?language='python')
Streamlit 運(yùn)行的方式 與普通的腳本 有所不同，應(yīng)該使用 streamlit run st-demo.py
運(yùn)行后就會自動打開瀏覽器加載這個頁面，如果沒有自動打開，也可以手動拷貝上圖中的鏈接打開訪問。
是不是有點(diǎn)那個味了？就這，還只是開胃菜～
# 3. 數(shù)據(jù)圖表支持
?3.1 圖表組件
關(guān)于數(shù)據(jù)的展示，streamlit 由兩個組件進(jìn)行支持
table：普通的表格，用于靜態(tài)數(shù)據(jù)的展示
dataframe：高級的表格，可以進(jìn)行數(shù)據(jù)的操作，比如排序
Table 的示例
df?=?pd.DataFrame(
????np.random.randn(10,?5),
????columns=('第%d列'?%?(i+1)?for?i?in?range(5))
)
st.table(df)
效果如下
Datafram 的示例
df?=?pd.DataFrame(
????np.random.randn(10,?5),
????columns=('第%d列'?%?(i+1)?for?i?in?range(5))
)
st.dataframe(df.style.highlight_max(axis=0))
效果如下，可以看到在圖示外，有個向下的小箭頭，你點(diǎn)一下，就會進(jìn)行排序
除此之外，你還能看到我對最大值進(jìn)行了高亮顯示，原因是我傳入的參數(shù)是 df.style.highlight_max(axis=0)
其實(shí)還有 n 多種樣式，比如：
highlight_null：空值高亮
highlight_min：最小值高亮
highlight_max：最大值高亮
highlight_between：某區(qū)間內(nèi)的值高亮
highlight_quantile：暫沒用過
這些你都可以在源代碼中找到示例
?3.2 監(jiān)控組件
在采集到一些監(jiān)控數(shù)據(jù)后，若你需要做一個監(jiān)控面板， streamlit 也為你提供的 metric 組件
如下代碼創(chuàng)建 三個指標(biāo)，并且填入對應(yīng)的數(shù)據(jù)
col1,?col2,?col3?=?st.columns(3)
col1.metric("Temperature",?"70?°F",?"1.2?°F")
col2.metric("Wind",?"9?mph",?"-8%")
col3.metric("Humidity",?"86%",?"4%")
刷新頁面，就能看到下面的效果
?3.3 原生圖表組件
Streamlit 原生支持多種圖表：
st.line_chart：折線圖
st.area_chart：面積圖
st.bar_chart：柱狀圖
st.map：地圖
下面一一展示
折線圖
chart_data?=?pd.DataFrame(
????np.random.randn(20,?3),
????columns=['a',?'b',?'c'])
st.line_chart(chart_data)
面積圖
chart_data?=?pd.DataFrame(
????np.random.randn(20,?3),
????columns?=?['a',?'b',?'c'])
st.area_chart(chart_data)
柱狀圖
chart_data?=?pd.DataFrame(
????np.random.randn(50,?3),
????columns?=?["a",?"b",?"c"])
st.bar_chart(chart_data)
地圖
df?=?pd.DataFrame(
????np.random.randn(1000,?2)?/?[50,?50]?+?[37.76,?-122.4],
????columns=['lat',?'lon']
)
st.map(df)
?3.4 外部圖表組件
Streamlit 的一些原生圖表組件，雖然做到了傻瓜式，但僅能輸入數(shù)據(jù)、高度和寬度，如果你想更漂亮的圖表，就像 matplotlib.pyplot、Altair、vega-lite、Plotly、Bokeh、PyDeck、Graphviz 那樣，streamlit 也提供了支持：
st.pyplot
st.bokeh_chart
st.altair_chart
st.altair_chart
st.vega_lite_chart
st.plotly_chart
st.pydeck_chart
st.graphviz_chart
對于這部分，熟悉的同學(xué)自行嘗試了，這里不再演示。
# 4. 用戶操作支持
前面 streamlit 都只是展示文本和數(shù)據(jù)，如果僅是如此，那 streamlit 也就 just so so
對于那些不會前端，并且平時有需要寫一些簡單的頁面的人說，能寫一些交互界面才是硬需求。
慶幸的是，你平時在網(wǎng)頁上、app 上能看到的交互組件，Streamlit 幾乎都能支持。。
button：按鈕
download_button：文件下載
file_uploader：文件上傳
checkbox：復(fù)選框
radio：單選框
selectbox：下拉單選框
multiselect：下拉多選框
slider：滑動條
select_slider：選擇條
text_input：文本輸入框
text_area：文本展示框
number_input：數(shù)字輸入框，支持加減按鈕
date_input：日期選擇框
time_input：時間選擇框
color_picker：顏色選擇器
這些內(nèi)容非常多，也比較簡單，一個一個舉例也沒必要，大家直接去看 streamlit 源碼里的注釋即可。
# 5. 多媒體組件
想要在頁面上播放圖片、音頻和視頻，可以使用 streamlit 的這三個組件：
st.image
st.audio
st.video
# 6. 狀態(tài)組件
狀態(tài)組件用來向用戶展示當(dāng)前程序的運(yùn)行狀態(tài)，包括：
progress：進(jìn)度條，如游戲加載進(jìn)度
spinner：等待提示
balloons：頁面底部飄氣球，表示祝賀
error：顯示錯誤信息
warning：顯示報警信息
info：顯示常規(guī)信息
success：顯示成功信息
exception：顯示異常信息（代碼錯誤棧）
效果如下：
# 7. 頁面布局
Streamlit 是自上而下渲染的，組件在頁面上的排列順序與代碼的執(zhí)行順序一致。
一個精美的 web app ，只有上下單欄式的布局肯定是不夠的。
實(shí)際上 streamlit 還提供了多種多樣的布局：
st.sidebar：側(cè)邊欄
側(cè)邊欄可以做一些用戶操作控件
st.columns：列容器，處在同一個 columns 內(nèi)組件，按照從左至右順序展示
st.expander：隱藏信息，點(diǎn)擊后可展開展示詳細(xì)內(nèi)容，如：展示更多
st.container：包含多組件的容器
st.empty：包含單組件的容器
# 8. 流程控制系統(tǒng)
Streamlit 是自上而下逐步渲染出來的，若你的應(yīng)用場景需要對渲染做一些控制，streamlit 也有提供對應(yīng)的方法
st.stop：可以讓 Streamlit 應(yīng)用停止而不向下執(zhí)行，如：驗(yàn)證碼通過后，再向下運(yùn)行展示后續(xù)內(nèi)容。
st.form：表單，Streamlit 在某個組件有交互后就會重新執(zhí)行頁面程序，而有時候需要等一組組件都完成交互后再刷新（如：登錄填用戶名和密碼），這時候就需要將這些組件添加到 form 中
st.form_submit_button：在 form 中使用，提交表單。
# 9. 緩存特性提升速度
當(dāng)用戶在頁面上做一些操作的時候，比如輸入數(shù)據(jù)，都會觸發(fā)整個 streamlit 應(yīng)用代碼的重新執(zhí)行，如果其中有讀取外部數(shù)據(jù)的步驟（數(shù) GB 的數(shù)據(jù)），那這種性能損耗是非?？膳碌摹?/p>
但 streamlit 提供了一個緩存裝飾器，當(dāng)要重新執(zhí)行代碼渲染頁面的時候，就會先去緩存里查一下，如果代碼或者數(shù)據(jù)沒有發(fā)生變化，就直接調(diào)用緩存的結(jié)果即可。
使用方法也簡單，在需要緩存的函數(shù)加上 @st.cache 裝飾器即可。
DATE_COLUMN?=?'date/time'
DATA_URL?=?('https://s3-us-west-2.amazonaws.com/'
????????????'streamlit-demo-data/uber-raw-data-sep14.csv.gz')
@st.cache
def?load_data(nrows):
????data?=?pd.read_csv(DATA_URL,?nrows=nrows)
????lowercase?=?lambda?x:?str(x).lower()
????data.rename(lowercase,?axis='columns',?inplace=True)
????data[DATE_COLUMN]?=?pd.to_datetime(data[DATE_COLUMN])
????return?data
# 10. 部署上線
在本地編寫的 streamlit 應(yīng)用，運(yùn)行起來后只能在本地訪問。
如果需要讓別人也能訪問這個應(yīng)用，那你需要有一臺服務(wù)器，這樣才能通過公網(wǎng)ip進(jìn)行訪問
如果你需要服務(wù)器，可以點(diǎn) 這個鏈接 領(lǐng)個卷有優(yōu)惠。
另外，還有一個選擇，就是使用 Heroku （https://heroku.com）部署你的應(yīng)用。
Heroku是一個支持多種編程語言的云平臺即服務(wù)，你只要注冊一個帳號（聽說網(wǎng)易和 QQ 郵箱不行，我使用的 Gmail 注冊的）
然后創(chuàng)建自己的 app
這個 App 名字好像是要全網(wǎng)唯一，本想取個 hello-streamlit 的，發(fā)現(xiàn)早有人取過了。
然后為你的應(yīng)用，創(chuàng)建幾個 Heroku 規(guī)定的文件
requirements.txt：依賴包文件
setup.sh：安裝腳本，主要是創(chuàng)建文件夾，寫入配置文件
Procfile：啟動腳本，告訴 Heroku 如何安裝并啟動應(yīng)用
這些文件的編碼有固定的格式，我這邊編寫好了一份模板下載地址 https://www.lanzout.com/ikMWkxqktgj
拿到了這份模板后，你就可以基于這份模板創(chuàng)建你的 git 倉庫
git?init
git?add?--all
git?commit?-m?"init"
然后部署到 Heroku
heroku?login
heroku?create
git?push?heroku?master
heroku?ps:scale?web=1
按照命令行輸出的URL就可以訪問你的應(yīng)用了。
查看Heroku日志：
heroku?logs?--tail
要想使用自己域名，需要先通過Heroku驗(yàn)證。然后運(yùn)行：
heroku?domains:add?hivecnstats.iswbm.com
使用 Heroku 唯一的缺點(diǎn)就是 Heroku 是需要梯子的，一般人訪問不了，沒條件的還是乖乖的備臺服務(wù)器吧。
# 12. 總結(jié)一下
Streamlit 一個開箱即用的工具集，它可以讓一個普通的個人開發(fā)者免于學(xué)習(xí)繁雜的前端知識，就可以輕松、快速的構(gòu)建一個簡潔、優(yōu)雅的 web app 應(yīng)用，這是 streamlit 最吸引人的地方。
對于從事數(shù)據(jù)分析，機(jī)器學(xué)習(xí)領(lǐng)域的人來說，它絕對是開發(fā)神器，但即使你不是這些領(lǐng)域的人，你肯定也會有搭建一個 web app 需求的時候，streamlit 正是你需要的。
