Ubuntu 18.04にJupyter NotebookとIRubyをインストール（pyenv, rbenv を使用）

Ruby

（2022-05-07 追記） Ubuntu 22.04 版を書きました memo88.hatenablog.com

バージョンなど

Ubuntu 18.04
anyenv
pyenv
  Python 3.7.7
rbenv
  Ruby 2.7.1

jupyter 1.0.0
iruby 0.4.0

Docker の用意

Docker を使っているのはまっさらな状態に戻してやり直したりしたかったためです。 Docker なしでも大体同じだと思います。

# Dockerfile

FROM ubuntu:18.04

RUN apt-get update \
  && apt-get install -y sudo git wget build-essential nano

RUN useradd --create-home --gid sudo --shell /bin/bash user1 \
  && echo 'user1:pass' | chpasswd \
  && echo 'Defaults visiblepw'           >> /etc/sudoers \
  && echo 'user1 ALL=(ALL) NOPASSWD:ALL' >> /etc/sudoers

USER user1

WORKDIR /home/user1

CMD ["/bin/bash"]

参考: Dockerコンテナ内にsudoユーザを追加する - Qiita

イメージをビルドしてコンテナを起動。

docker build -t ubuntu_jupyter:trial .
docker run --rm -it -p8888:8888 ubuntu_jupyter:trial bash

以下はコンテナ内で作業しています。

anyenv, rbenv, pyenv のインストール

git clone https://github.com/anyenv/anyenv ~/.anyenv

export PATH="$HOME/.anyenv/bin:$PATH"
echo 'export PATH="$HOME/.anyenv/bin:$PATH"' >> ~/.bashrc
echo 'eval "$(anyenv init -)"'               >> ~/.bashrc

exec bash -l

## メッセージにしたがって実行
yes | anyenv install --init

anyenv install rbenv
anyenv install pyenv
exec bash -l

Ruby 2.7.1 のインストール

sudo apt install -y libssl-dev zlib1g-dev
rbenv install 2.7.1

Docker のポートマッピングの確認。 先に疎通確認しておきます。

RBENV_VERSION=2.7.1 ruby -run -e httpd -- --port=8888 --bind-address=0.0.0.0 .

ホスト側から http://localhost:8888/ にアクセスできることを確認して Ctrl-C で止める。

Python 3.7.7 のインストール

sudo apt install -y libffi-dev libsqlite3-dev

env PYTHON_CONFIGURE_OPTS='--enable-shared' pyenv install 3.7.7

env PYTHON_CONFIGURE_OPTS='--enable-shared' は後で PyCall を使うための指定
https://github.com/mrkn/pycall.rb#note-for-pyenv-users

Jupyter Notebook のインストール

# ディレクトリと rbenv, pyenv の用意

mkdir jupyter
cd jupyter/
pwd #=> /home/user1/jupyter

rbenv local 2.7.1
pyenv local 3.7.7

ruby -v   #=> ruby 2.7.1p83 (2020-03-31 revision a0c7c23c9c) [x86_64-linux]
python -V #=> Python 3.7.7

## bundle init みたいなもの
## "venv.d" は任意のディレクトリ名
python -m venv venv.d

## 常に bundle exec してるみたいなモードになる
## モードを抜けたい場合は deactivate を実行する
. venv.d/bin/activate

## Gemfile に追加 ＋ bundle install みたいなもの
pip install jupyter

jupyter notebook --no-browser --ip=0.0.0.0

## ログイン用のトークン付きのURLが表示されるので、ホスト側のブラウザで開く

--ip=0.0.0.0 を指定しているのは Docker コンテナ内で実行してホスト側から参照するため。

確認できたら Ctrl-C で止める。

IRuby のインストール

https://github.com/SciRuby/iruby
のインストールの説明を参考にしてインストール

sudo apt install -y libtool libffi-dev ruby ruby-dev make
sudo apt install -y libzmq3-dev libczmq-dev

bundle init

echo 'gem "ffi-rzmq"' >> Gemfile
echo 'gem "iruby"'    >> Gemfile
echo 'gem "pycall"'   >> Gemfile

bundle install --path=vendor/bundle

## こういうメッセージが出る。 pry とかあると便利？
## Consider installing the optional dependencies to get additional functionality:
##   * pry
##   * pry-doc
##   * awesome_print
##   * gnuplot
##   * rubyvis
##   * nyaplot
##   * cztop
##   * rbczmq

bundle exec iruby register --force
## ~/.local/share/jupyter/kernels/ruby/kernel.json
## が生成される

cat ~/.local/share/jupyter/kernels/ruby/kernel.json
#=> {"argv":["/home/user/jupyter/vendor/bundle/ruby/2.7.0/bin/iruby","kernel","{connection_file}"],"display_name":"Ruby 2.7.1","language":"ruby"}

## この状態で jupyter 起動
jupyter notebook --no-browser --ip=0.0.0.0
## → Ruby 2.7.1 のノートブックが新規作成できるようになる

しかし、次のようなエラーが jupyter を起動したターミナルに出て うまく動かない。

[I 07:06:44.327 NotebookApp] KernelRestarter: restarting kernel (3/5), new random ports
Traceback (most recent call last):
        2: from /home/user/jupyter/vendor/bundle/ruby/2.7.0/bin/iruby:23:in `<main>'
        1: from /home/user/.anyenv/envs/rbenv/versions/2.7.1/lib/ruby/2.7.0/rubygems.rb:294:in `activate_bin_path'
/home/user/.anyenv/envs/rbenv/versions/2.7.1/lib/ruby/2.7.0/rubygems.rb:275:in `find_spec_for_exe': can't find gem iruby (>= 0.a) with executable iruby (Gem::GemNotFoundException)

これはおそらく rbenv + bundler 環境で実行できていないせいなので、 iruby コマンドのラッパー iruby.sh を用意して対処してみる。

（他に良い方法があるかもしれませんが、とりあえずこれで動きました。）

cat <<'EOB' > iruby.sh
#!/bin/bash

JUPYTER_DIR=~/jupyter

export PYENV_ROOT="${HOME}/.anyenv/envs/pyenv"
export LIBPYTHON=${PYENV_ROOT}/versions/3.7.7/lib/libpython3.7m.so.1.0
export PYTHON=${JUPYTER_DIR}/venv.d/bin/python
# これでもいい？
# export PYTHON=${PYENV_ROOT}/shims/python

export RBENV_ROOT="${HOME}/.anyenv/envs/rbenv"
export PATH="${RBENV_ROOT}/bin:${PATH}"
eval "$(rbenv init -)"

rbenv shell 2.7.1

BUNDLE_GEMFILE=${JUPYTER_DIR}/Gemfile \
  bundle exec iruby "$@"
EOB

## 実行権限付ける
chmod u+x iruby.sh

## iruby のパスを修正
nano ~/.local/share/jupyter/kernels/ruby/kernel.json

{
  "argv":[
    "/home/user1/jupyter/iruby.sh",  ...ここだけ修正
    "kernel",
    "{connection_file}"
  ],
  "display_name":"Ruby 2.7.1",
  "language":"ruby"
}

## もう一度 jupyter を起動
jupyter notebook --no-browser --ip=0.0.0.0

これで ruby カーネルが動くようになった。

基本的な使い方については IRuby Notebook 利用者ガイド が参考になります。

ライブラリの追加

Python のライブラリを追加したい場合

pip install foo_lib

カーネルを再起動（ノートブックのページのメニューの Kernal → Restart） すると import できるようになる。

Ruby のライブラリを追加したい場合

echo 'gem "lib_foo"' >> Gemfile
bundle install

カーネルを再起動すると require できるようになる。

参考