4  环境配置

4.1 配置一个可重复的数据分析环境

在自己电脑上配置一个可重复的数据分析环境。

  1. 安装脚本语言工具 R
    1. 安装 R（最新版本）
    2. 安装 Rtools（对应版本）
    3. 安装 tidyverse R 包（CRAN）
    4. 安装 DEseq2 R 包（Bioconductor）
    5. 安装 ggVennDiagram R 包（GitHub）
  2. 安装 Conda（Anaconda/Miniconda）和 Python（3.10 版本）
    1. 安装 Anaconda/Miniconda，创建一个 Python 3.10 的环境
    2. 使用 Conda 安装 matplotlib 模块
    3. 使用 Pip 安装 htseq 模块
  3. 安装 Git，注册 GitHub/Gitee 账号
    1. 安装 Git
    2. 注册 GitHub（国际）/Gitee（国内）账号
    3. 加入课程群组（QQ 群：973581293，GitHub Organization：https://github.com/D2RS-2025spring）
  4. 安装 Quarto
    1. 下载安装 Quarto
    2. 在 VSCode 中配置 Quarto
    3. 创建一个“Hello World”项目
  5. 安装和配置 VSCode
    1. 安装 VSCode
    2. 安装 R 插件（R Language Support）
    3. 安装 Python 插件（Python 和可用环境）
    4. 安装 Git 插件
    5. 安装 Quarto 插件
    6. 安装 Cline 插件或 CodeGeeX 插件
  6. 安装 IDE：RStudio/VSCode/Cursor
    1. 下载安装 RStudio/VSCode/Cursor
    2. 配置 VSCode/Cursor
      1. 安装 R 插件（R Language Support）
      2. 安装 Python 插件（Python 和可用环境）
      3. 安装 Git 插件
      4. 安装 Quarto 插件
      5. 安装 Cline 插件或 CodeGeeX 插件

4.2 课后作业

  • 确保电脑上安装了 R、Python 等需要用到的软件

  • 请在雨课堂内完成分组（第二次上课时确认）

  • 请与助教取得联系，建立学习小组

4.3 课后作业解答

下面是根据提纲展开的详细操作步骤说明，每一步均附有具体的操作说明和注意事项，帮助你在电脑上搭建一个可重复的数据分析环境。

4.3.1 安装脚本语言工具 R

4.3.1.1 安装 R（最新版本）

  • 操作说明：
    1. 打开浏览器，访问 R 官方网站。
    2. 根据你的操作系统（Windows、macOS 或 Linux）选择合适的安装包下载最新版本的 R。
    3. 运行下载的安装程序，并按照向导完成安装。建议使用默认安装路径，以免后续配置出错。
    4. 安装完成后，可在命令行或 RStudio 中输入 R --version 检查 R 是否安装成功。

4.3.1.2 安装 Rtools（对应版本）

  • 操作说明（仅限 Windows 用户）：
    1. 访问 Rtools 官网。
    2. 下载与已安装 R 版本匹配的 Rtools 版本（例如：Rtools42 对应 R 4.x）。
    3. 运行安装程序，并在安装选项中勾选“将 Rtools 添加到系统 PATH”。
    4. 完成安装后，可在命令行输入 gcc --version 来验证 Rtools 是否正确配置。

4.3.1.3 安装 tidyverse R 包（CRAN）

  • 操作说明：

    1. 启动 R 或 RStudio。

    2. 在 R 控制台中输入以下命令以从 CRAN 安装 tidyverse：

      install.packages("tidyverse")

    3. 安装完成后，输入 library(tidyverse) 加载包，确保没有报错。

4.3.1.4 安装 DEseq2 R 包（Bioconductor）

  • 操作说明：

    1. 启动 R 或 RStudio。

    2. 如果尚未安装 BiocManager，请先执行：

      install.packages("BiocManager")

    3. 然后使用 BiocManager 安装 DESeq2：

      BiocManager::install("DESeq2")

    4. 安装完成后，通过 library(DESeq2) 加载包进行验证。

4.3.1.5 安装 ggVennDiagram R 包（GitHub）

  • 操作说明：

    1. 启动 R 或 RStudio。

    2. 如果没有安装 devtools，请先安装：

      install.packages("devtools")

    3. 使用 devtools 从 GitHub 安装 ggVennDiagram：

      devtools::install_github("gaospecial/ggVennDiagram")

    4. 安装完成后，通过 library(ggVennDiagram) 加载包检查是否正常。

4.3.2 安装 Conda（Anaconda/Miniconda）

4.3.2.1 创建一个 Python 3.10 的环境

  • 操作说明：

    1. 访问 Anaconda官网 或 Miniconda官网，下载适合你操作系统的安装包。

    2. 根据安装向导完成安装。

    3. 安装后，打开终端（Terminal）或 Anaconda Prompt，输入以下命令创建 Python 3.10 环境（此处环境名称可自定义，如 py310）：

      conda create -n py310 python=3.10

    4. 激活新环境：

      conda activate py310

4.3.2.2 使用 Conda 安装 matplotlib 模块

  • 操作说明：

    1. 在激活的 Python 环境中，输入以下命令安装 matplotlib：

      conda install matplotlib

    2. 安装完成后，可启动 Python，输入以下代码验证安装：

      import matplotlib.pyplot as plt
plt.plot([1, 2, 3], [4, 5, 6])
plt.show()

4.3.2.3 使用 Pip 安装 htseq 模块

  • 操作说明：

    1. 在已激活的 Python 环境中，使用 pip 安装 htseq：

      pip install htseq

    2. 安装完成后，可在 Python 中输入以下代码测试：

      import HTSeq
print(HTSeq.__version__)

4.3.3 安装 Git，注册 GitHub/Gitee 账号

4.3.3.1 安装 Git

  • 操作说明：
    1. 访问 Git 官网 下载适合你操作系统的 Git 安装包。
    2. 运行安装程序，并按提示完成安装。建议保留默认选项。
    3. 安装完成后，在命令行输入 git --version 检查是否安装成功。

4.3.3.2 注册 GitHub（国际）/Gitee（国内）账号

  • 操作说明：

4.3.3.3 加入课程群组

  • 操作说明：
    1. QQ 群： 打开 QQ 客户端，搜索群号 973581293，申请加入该群组。
    2. GitHub Organization： 访问 GitHub Organization 链接，按照页面提示申请加入或联系管理员。

4.3.4 安装 Quarto

4.3.4.1 下载安装 Quarto

  • 操作说明：
    1. 访问 Quarto 官方网站。
    2. 下载适用于你操作系统的 Quarto 安装包。
    3. 运行安装程序并完成安装，建议在安装时勾选将 Quarto 添加到系统 PATH 中，以便在终端中直接调用。

4.3.4.2 在 VSCode 中配置 Quarto

  • 操作说明：
    1. 启动 VSCode，点击左侧的扩展图标（Extensions）。
    2. 在扩展市场搜索 “Quarto”，找到并安装 Quarto 插件（通常为 “Quarto Language Support”）。
    3. 安装完成后，插件通常会自动检测系统中的 Quarto 安装路径。如果未自动检测，可手动在 VSCode 设置中配置 Quarto 的路径。

4.3.4.3 创建一个“Hello World”项目

  • 操作说明：

    1. 在 VSCode 中新建一个文件，文件名以 .qmd 结尾（例如 hello.qmd）。

    2. 输入以下内容作为基础模板：

      ---
title: "Hello World"
format: html
---

# Hello World

欢迎使用 Quarto！

    3. 保存文件后，可通过命令行执行 quarto render hello.qmd 或直接使用 VSCode 的 Quarto 插件渲染，生成 HTML 文件预览页面，确认输出正常。

4.3.5 安装和配置 VSCode

4.3.5.1 安装 VSCode

  • 操作说明：
    1. 访问 Visual Studio Code 官网。
    2. 下载适合你操作系统的安装包，并按照提示完成安装。
    3. 安装完成后，启动 VSCode。

4.3.5.2 安装 R 插件（R Language Support）

  • 操作说明：
    1. 在 VSCode 左侧的扩展市场（Extensions）中搜索 “R Language” 或 “R Language Support”。
    2. 找到相应插件后点击安装。
    3. 插件安装后将为 VSCode 提供 R 语法高亮、代码补全和基本调试支持。

4.3.5.3 安装 Python 插件（Python 和可用环境）

  • 操作说明：
    1. 在扩展市场中搜索 “Python”（由 Microsoft 提供）。
    2. 安装后，VSCode 会自动检测你系统中的 Python 解释器（包括 Conda 环境）。
    3. 你可以在 VSCode 状态栏中点击 Python 版本，选择合适的解释器。

4.3.5.4 安装 Git 插件

  • 操作说明：
    1. 虽然 VSCode 内置基本的 Git 支持，但建议安装增强插件，如 “GitLens”。
    2. 在扩展市场中搜索 “GitLens”，点击安装。
    3. 安装完成后，你可以在 VSCode 中获得更加详细的 Git 版本历史、作者信息等功能。

4.3.5.5 安装 Quarto 插件

  • 操作说明：
    1. 在扩展市场中搜索 “Quarto”，安装 “Quarto Language Support” 插件。
    2. 插件安装后，会自动识别 .qmd 文件，并提供预览、渲染支持。

4.3.5.6 安装 Cline 插件或 CodeGeeX 插件

  • 操作说明：
    1. 根据个人需求选择安装代码辅助插件：
      • Cline 插件 或
      • CodeGeeX 插件
    2. 在扩展市场中搜索相应插件名称，点击安装。
    3. 按照插件提示进行简单配置（如有配置项），确保插件能在代码编辑中提供智能补全和建议。

4.3.6 安装 IDE：RStudio/VSCode/Cursor

4.3.6.1 下载安装 RStudio/VSCode/Cursor

  • 操作说明：
    1. RStudio：
      • 访问 RStudio 官网，下载适合你操作系统的 RStudio 桌面版安装包。
      • 按照向导完成安装。RStudio 专为 R 开发提供了良好的支持。
    2. VSCode：
      • 如果你已安装 VSCode，可直接使用上面配置的版本。
    3. Cursor：
      • 如果你对 Cursor 感兴趣，访问其官网或应用市场，下载并安装最新版本。

4.3.6.2 配置 VSCode/Cursor

  • 操作说明： 在 VSCode 或 Cursor 中进行以下插件安装和配置，确保你的开发环境满足所有需求：
    1. 安装 R 插件（R Language Support）：
      • 在扩展市场中搜索并安装 R 语言插件，确保 R 文件具有语法高亮和运行支持。
    2. 安装 Python 插件（Python 和可用环境）：
      • 确保已安装 “Python” 插件，并在 VSCode 状态栏选择正确的 Python 解释器（例如：之前创建的 Conda 环境）。
    3. 安装 Git 插件：
      • 安装 “GitLens” 或其他 Git 扩展，增强 Git 的使用体验。
    4. 安装 Quarto 插件：
      • 安装 “Quarto Language Support” 插件，以支持 Quarto 文件的编辑与渲染。
    5. 安装 Cline 插件或 CodeGeeX 插件：
      • 根据个人喜好，安装其中一个代码辅助插件，提升代码编辑效率。
    6. 测试配置：
      • 分别创建 R 脚本、Python 脚本和 Quarto 文件，确保各自的语法高亮、代码补全、调试及版本控制功能正常运行。
    7. 重启 IDE：
      • 所有插件安装完成后，建议重启 VSCode/Cursor，以确保所有配置生效。

通过以上步骤，你就可以在自己的电脑上构建一个集 R、Python、Git、Quarto 以及多种 IDE（如 RStudio、VSCode 或 Cursor）于一体的、可重复使用的数据分析环境。每一步的详细操作和说明将帮助你逐步配置好所有必备工具，确保在数据分析和科研工作中具备灵活、稳定的工作平台。