系统中只存在python环境而没有jupyter环境可用，希望python能够直接执行jupyter脚本(*.ipynb)文件，并将结果返回（同时输出到*.ipynb脚本和终端）.
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| #!/usr/bin/python3
import sys
import json
import os
class tovar():
"""重定向python的输出至变量
print()函数实际上是 sys.stdout 函数，默认输出到终端。
这里将print()函数重定向到变量
Attributes:
str: 用于存储print函数输出的结果
"""
def __init__(self):
"""
初始化函数，必备函数
"""
self.str=''
def write(self,s):
"""
将print的值暂存到str，如果多次print，则值会累加，必备函数
"""
self.str+=s
def flush(self):
"""
清空str，必备函数
"""
self.str=''
def content(self):
"""
返回str，将暂存的输出返回到变量中
"""
return self.str.rstrip()
def writecode(s,mode='update'):
"""
update模式时，为累加模式
recreate模式时，重写模式
"""
if mode == 'recreate':
w='w'
else:
w='a'
fout = open('tmp.py',w,encoding='utf8')
fout.write(s)
fout.close()
# 获得要转化的jupyter文件
filename=sys.argv[1]
# jupyter文件格式实际上是json格式，选择自带的json库来读取，读取后关闭文件
file=open(filename)
data=json.load(file)
file.close()
cells=data['cells']
# 命令单元格的id，必须设置，否则不会显示执行结果
id=1
# term暂存，为输出到终端，随后将print重定向到变量var
var=tovar()
term=sys.stdout
sys.stdout=var
for cell in cells:
cell_type=cell['cell_type']
# 单元格为markdown时，不需要处理，打开jupyter文件会自动转换
if cell_type=='markdown':
continue
else:
# 当jupyter清空了所有输出时，execution_count为null，如果不设置id的话，即使
# 有执行结果，在jupyter中也不会显示。
cell['execution_count']=id
# 将print重定向到终端，以便在终端输出进度，随后重定向到变量
sys.stdout=term
print('process: %d/%d' %(id,len(cells)-1))
sys.stdout=var
id+=1
codes=cell['source']
#新建代码单元格存储文件
writecode('','recreate')
for code in codes:
# 修正jupyter中一些magic code
if 'matplotlib inline' in code:
code='import matplotlib.pyplot as plt\n'
# 逐行写入code cell的代码到文件中
writecode(code)
# 执行代码单元格代码，这种形式执行的好处在于，等价于直接把代码拷贝到主程序中，
# 程序变量等信息保留。由于此时print重定向到tovar函数的str变量中，并不会在终端输出信息。
exec(open('tmp.py').read())
# 获取代码运行的结果
result=var.content()
# 清空缓存，以便于存储下一次结果
var.flush()
# 代码运行为空跳过
if(result.strip()!=''):
# 这一点用来判定原jupyter是否有输出，如果没有输出，则需要新建dict，否则只需要替换
# 相应部分既可以。
if len(cell['outputs'])==0:
out={}
out['name']='stdout'
out['output_type']='stream'
out['text']=[res + '\n' for res in result.split('\n')]
cell['outputs'].append(out)
else:
cell['outputs'][0]['name']='stdout'
cell['outputs'][0]['output_type']='stream'
cell['outputs'][0]['text']=[res + '\n' for res in result.split('\n')]
# 在终端中输出
sys.stdout=term
print(result)
# 每运行一次code cell，修改jupyter文件
file=open(filename,'w')
json.dump(data,file)
file.close()
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