如何从Python脚本访问JupyterLab笔记本中的Python变量（如Pandas DataFrame）

核心思路 #

利用Jupyter的客户端-内核架构，通过jupyter_client库直接连接正在运行的Jupyter内核，无需在笔记本中添加任何额外代码即可读取变量。

步骤实现 #

1. 安装依赖库
   先安装连接内核所需的工具库：

   pip install jupyter_client pandas
   

2. 定位内核连接文件
   Jupyter会将每个运行中内核的连接信息保存到特定目录：

   • Linux/macOS：~/.local/share/jupyter/runtime/
   • Windows：%APPDATA%\jupyter\runtime\
     目录下的文件命名格式为kernel-xxxx.json，每个文件对应一个正在运行的笔记本内核。

3. 编写连接脚本
   以下脚本可直接读取目标内核中的变量（以读取名为df的Pandas DataFrame为例）：

   from jupyter_client import BlockingKernelClient
   import json
   import os
   import pandas as pd
   
   # 定位内核连接文件（此处以Linux/macOS路径为例，Windows需替换）
   runtime_dir = os.path.expanduser("~/.local/share/jupyter/runtime/")
   kernel_files = [f for f in os.listdir(runtime_dir) if f.startswith("kernel-") and f.endswith(".json")]
   
   # 若存在多个内核，需匹配目标笔记本对应的内核文件
   # 可通过查看内核文件中的pid字段，对应笔记本内核的进程ID来精准定位
   target_kernel_file = os.path.join(runtime_dir, kernel_files[0])
   
   # 加载内核连接信息
   with open(target_kernel_file, 'r') as f:
       conn_info = json.load(f)
   
   # 建立与内核的连接
   client = BlockingKernelClient()
   client.load_connection_info(conn_info)
   client.start_channels()
   
   # 执行代码获取目标变量
   # 先将变量赋值给临时变量，再序列化输出
   exec_msg_id = client.execute("temp_var = df.head()")
   exec_result = client.get_shell_msg(exec_msg_id)
   
   if exec_result['content']['status'] == 'ok':
       # 序列化变量并读取输出
       output_msg_id = client.execute("print(temp_var.to_json(orient='split'))")
       output_result = client.get_shell_msg(output_msg_id)
       var_json = output_result['content']['text'].strip()
       
       # 转换回Pandas DataFrame
       local_df = pd.read_json(var_json, orient='split')
       print("成功获取到的DataFrame：")
       print(local_df)
   else:
       print("读取变量失败，错误信息：")
       print('\n'.join(exec_result['content']['traceback']))
   
   # 关闭连接
   client.stop_channels()
   

注意事项 #

• 确保jupyter_client版本与你的JupyterLab版本兼容，版本不匹配可能导致连接失败
• 若同时运行多个Jupyter内核，需通过内核文件中的pid字段匹配目标笔记本的内核进程ID，避免连接错误的内核
• 对于大型数据集，使用JSON序列化可能存在性能瓶颈，可替换为pickle（仅在可信环境使用，避免安全风险）
• 目标内核必须处于运行状态，且对应的笔记本未被关闭

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Bertrand