marimo Python笔记本：让Python交互式编程更简单、更可靠

marimo 是一种新型的 Python 笔记本环境，设计目标是解决传统 Jupyter Notebook 中常见的隐藏状态、执行顺序混乱和版本管理困难等问题，同时提升交互体验和团队协作效率。它采用响应式编程思想，自动管理代码执行和变量依赖，确保代码和输出始终同步，极大降低出错概率。

marimo的基础知识和核心特点

1. 响应式执行（Reactive Execution）

什么是响应式执行？
在 marimo 中，笔记本由多个"单元格（cells）"组成。当你运行某个单元格时，marimo 会自动找到所有依赖该单元格中变量的其他单元格，并自动运行它们，保证所有相关代码和结果保持最新。
好处：避免了传统 Jupyter 里因为执行顺序错误导致的变量状态混乱和结果不一致问题。
示例代码：

python 复制代码

# 单元格1
a = 10

# 单元格2
b = a + 5  # 依赖于a

# 当你修改并运行单元格1后，单元格2会自动重新运行，b的值自动更新为15

2. 纯Python文件存储，git友好

marimo 笔记本以 .py 纯Python文件格式保存，而非 Jupyter 的 JSON 格式。
这样做的好处是方便使用 Git 版本控制，能清晰看到代码差异，轻松合并和回滚。
你可以用任何文本编辑器打开和编辑笔记本，也可以直接运行它们作为普通 Python 脚本。

3. 无隐藏状态，保证可复现

传统 Jupyter 笔记本中，变量状态可能因不按顺序运行单元格而混乱，导致结果难以复现。
marimo 通过自动追踪变量依赖，删除单元格时自动清理相关变量，避免隐藏状态。
这样保证每次运行笔记本都能得到相同的结果，方便团队协作和代码共享。

4. 内置SQL支持，方便数据处理

marimo 内置了 SQL 查询引擎，可以直接用 SQL 语句查询 Pandas、Polars 数据框、数据库、CSV 文件、Google Sheets 等数据源。
查询结果会自动转换成 Python 数据框，方便后续分析和可视化。
示例：

python 复制代码

# 假设 df 是一个 Pandas 数据框
# 直接用 SQL 查询 df 中 age 大于30的行
%%sql
SELECT * FROM df WHERE age > 30

5. 丰富的交互式UI组件

支持滑块（slider）、表格、绘图（Plotly、Altair等）、数据框GUI等交互元素。
这些UI元素可以绑定Python变量，用户操作时会自动触发相关单元格重新执行，无需写复杂的回调函数。
示例：用滑块控制变量值，动态更新绘图

python 复制代码

from marimo import slider
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

x = np.linspace(0, 10, 100)

# 创建滑块，范围0-5，初始值1
amp = slider(0, 5, 1)

plt.plot(x, amp * np.sin(x))
plt.show()

6. 现代开发者体验

集成 GitHub Copilot 智能补全、代码格式化（Ruff）、调试面板、vim键绑定、变量浏览器等工具。
提供 VS Code 插件和命令行接口，方便开发和调试。
你可以像写普通 Python 脚本一样写笔记本，享受现代编辑器的便利。

7. 脚本执行与Web应用部署

marimo 笔记本不仅能作为交互式笔记本使用，也能直接作为 Python 脚本运行。
还可以导出为基于 WebAssembly 的交互式 Web 应用，方便分享给他人，无需安装 Python 环境。
运行命令示例：

bash 复制代码

# 运行笔记本作为Web应用，隐藏代码
marimo run my_notebook.py

# 直接执行笔记本脚本
python my_notebook.py

marimo适用场景与优势

数据科学与数据分析
快速探索和处理大规模数据，结合内置SQL和交互式表格，生成动态报表和可视化。
机器学习与科研原型开发
解决实验结果难以复现的问题，方便团队共享和协作。
教学与技术交流
通过确定性执行和交互式UI，提升教学效果，避免学生因执行顺序错误产生困惑。
自动化报告和交互式仪表盘
利用UI组件和Web部署，快速搭建动态数据报告和仪表盘。
版本控制友好
纯Python文件格式，方便团队通过Git管理代码，解决Jupyter难以合并的问题。

marimo快速入门示例

安装

bash 复制代码

pip install marimo

创建和编辑笔记本

bash 复制代码

marimo edit

运行笔记本作为Web应用

bash 复制代码

marimo run example.py

作为脚本执行

bash 复制代码

python example.py

将Jupyter Notebook转换为marimo格式

bash 复制代码

marimo convert old_notebook.ipynb > new_notebook.py

总结

marimo 是一款面向现代Python开发者的响应式笔记本工具，解决了Jupyter Notebook中隐藏状态、执行顺序混乱和版本控制困难等痛点。它以纯Python文件保存，支持自动依赖追踪和执行，内置SQL查询和丰富交互组件，同时集成现代开发工具，极大提升了数据科学、机器学习、教学和数据报告的效率和体验。

欢迎尝试marimo，体验更智能、更可靠的Python笔记本开发方式！