如何更好的编程之使用Rstudio、IntelliJ IDEA和spyder

在日常工作中我们通过会需要使用到集成开发环境的工具（IDE，Integrated Development Environment ）去帮助我们更好的开发软件。其中R、java和python则因各自的优点而被生物学家广泛应用。众所周知，这三个编程语言各自都拥有成熟并且繁多的IDE工具。本号也在经过长期的开发练习，并综合比较各个集成开发环境的优劣之后，分别选择了一种IDE工具用于辅助编程。

1、R之Rstudio

R是一个用于统计计算和图形的自由软件环境。换句话，这个编程语言基本上是为了数据分析和图形绘制而量身定做的一门语言。丰富多样的包（由统计学家开发的）使得这个编程语言广受数据分析科学家的偏爱。不仅如此，现如今众多多组学分析的完成也依赖这一编程语言。因而，如何使用R语言帮助有分析需求的同学完成相应的多组学数据解读便成为现如今最为迫切的问题之一。而作为这一编程语言最常用的IDE工具，Rstuido是以开源、编码第一、集中式的优点，成为各位R语言使用者在进行迅捷开发过程中必不可少的一件利器。

从图1我们可以看出，Rstudio的主界面主要分为三个部分，控制台、变量区和绘图区。在控制台窗口，我们可以逐行输入我们撰写好的R命令，并实时运行；在变量区，我们可以随时查看程序运行中系统所存储的变量；在绘图区，我们可以实现在完成图形绘制后，实时显现出来。需要注意的是，我们也可以在控制台中调出我们的R脚本，并实现分段运行R脚本的功能。这部分功能则需要读者进一步的探索了。

2、java之IntelliJ IDEA

首先，从图2中我们可以看出IntelliJ IDEA（下文简称IDEA）的主界面主要分为两个部分，一个脚本撰写区，一个是控制台。这里我主要介绍如何使用IDEA运行我们的项目。首先在“File->Open”打开你预先写好的项目（建议使用IDEA编写java相关的项目），或者”File->New”开始一个新的项目。为了方便演示，这里本公众号选择了一个之前撰写好的项目。

第二，运行项目。我们需要在菜单栏中选择“Run”这个选项，弹出图3中方框1的选项卡。在这个选项卡中，我们需要选择“Edit Configurations...”选项。注意，本推文图3方框1中出现两个选项，是因为我之前已经运行过一次我的项目了，而这一工具会自动记录你之前运行过的项目。

第三，指明项目运行所需的sdk文件、主程序和工作目录。从图4中我们可以看到需要指定的各个选项，包括sdk目录（方框1），主程序的class文件（方框2）以及项目的工作目录（方框3）

需要注意的是，主程序文件一定要选对。如果主程序选择错误，那么项目就无法运行。另外，谨记的是，主程序中需要包含main的主函数。如图5所示，主程序的class文件中就包含main的主函数。

第四，选择对应的源发行版本。在本推文中，在配置好运行项目所需要的环境之后，点击“run”选项，系统会提示错误：“Error:java: 无效的源发行版: 10”。出现这一问题的原因是因为项目中所使用的java发行版本（IDEA系统默认的java发行版本）与你系统安装的java版本不一致。这里，我们就需要调用快捷键“Ctrl+Alt+Shift+s”，打开Project Structure选项卡，查看“Project LanguageLevel”选项。结果发现，系统默认的java发行版本是java10。而本推文系统中所安装的java是版本8，因此我们需要在图6方框1的选项卡中选中版本对应的版本号。在一切选择完毕之后，点击“OK”按钮即可。

第五，运行项目。完成上述所有配置之后，我们需要返回到图4的界面中，点击其中“Run”按钮，不出意外，程序便可正常运行（有bug除外，哈哈）。

最后，这个java的集成开发工具的功能远远不止本推文所介绍的这一项，还包括对项目进行调控，建立项目，打包项目等多个功能。对于读者而言，如何利用IDEA高效的推进java项目开发，需要自己进一步的去探索。

3、Python之Spyder

Spyder是用Python编写的免费和开源的python集成开发环境工具。它可以协助你在使用python脚本撰写过程中调用编辑、分析、调试和剖析功能去实现交互式执行、深度检查和漂亮的可视化功能。因此，无论对于初学者还是已经具备相当经验的python开发人员，Spyder都可以起到事半功倍的效果。接下来，本公众号将简单介绍如何使用Spyder来协助我们的python开发。

从图7中我们可以看出，整个Spyder软件的初始界面共包括三个部分，控制台、变量区和终端。在控制台，我们可以编写、修改自己的脚本；在终端，我们可以运行已经编写好的脚本，并进行调试；在变量区，我们可以检查我们运行的程序中每个变量所代表的含义。这里需要注意的是，在终端区，我们运行脚本的命令有所不同，我们需要将“python ***.py”换成“%run ***.py”。

值得注意的是，在Spyder主页中有这样的一段话：我们建议在这些平台上使用Anaconda进行Spyder的安装，以避免大多数软件包冲突和其他问题。这句话表明Spyder与Anaconda具有很好的兼容性。那么，这是否意味着我们一定需要安装Anaconda才能在Spyder上运行我们的python脚本呢？答案显然是No。如果要利用本地pip安装的包运行python脚本，那么我们需要在图8中选择“tool”选项，在其中选择”perferences”选项弹出对话框，接着在该对话框中选择方框2（图8）的“Pythoninterpreter”选项卡，在方框3（图8）中选择你之前已经安装好的python程序。

完成上述操作步骤后，我们需要重启软件。而在重启之后终端区会提示我们：Spyder启动时，提示内核无法启动。针对这一问题，我们需要使用pip为python安装一个依赖包，才能实现Spyder的正常启动。包的安装命令如下：

最后，我们再重新启动软件，即可实现在免安装Anaconda基础在Spyder上运行python脚本。

三 惯例小结

总而言之，无论做科学研究，还是成为一个码农，我们需要做的都是站在巨人的肩膀上才能看的更远。因为，对于生活中遇到的非常好用的小工具，我们都需要善于利用，从而帮助我们节约时间，最快的实现每个人的小目标。

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