摘要：假設使用了最新的編程工具和技術，分析可以幫助我們檢測最流行的技術。我們使用工具將結果轉換為干凈的并創建數據幀。后者表示實際使用代碼的人數，因此它與不同的組相關。為此，我們使用了一個名為的庫，該庫基于語言檢測項目。

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在本文中，我們將探討如何利用Python的強大功能來收集和處理來自GitHub的數據并使其準備好分析。

GitHub采用廣泛使用的版本控制方法，通過在編程領域實現社交網絡功能，將編碼提升到最高水平。GitHub允許您創建代碼存儲庫并提供多種協作功能，錯誤跟蹤，功能請求，任務管理和維基。它擁有大約2000萬用戶和5700萬個代碼庫（來源：維基百科）。這些統計數據很容易證明這是程序員最具代表性的平臺。它也是幾個開源項目的平臺，這些項目為軟件開發領域做出了巨大貢獻。假設GitHub使用了最新的編程工具和技術，分析GitHub可以幫助我們檢測最流行的技術。存儲庫在GitHub上的受歡迎程度是通過它從社區收到的提交數量來評估的。我們將在本文中使用GitHub API來收集具有最多提交數量的存儲庫的數據，然后發現其中最流行的技術。

GitHub API允許我們獲取有關用戶提交的公共代碼存儲庫的信息。它涵蓋了許多開源，教育和個人項目。我們的重點是找到過去幾個月的趨勢技術和編程語言，并與過去幾年的存儲庫進行比較。我們將收集有關存儲庫的所有元信息，例如：

Name：存儲庫的名稱

Description：存儲庫的描述

Watchers：人們關注存儲庫并獲得有關其活動的通知

Forks?：用戶將存儲庫克隆到自己的帳戶

Open Issues：提交的有關存儲庫的問題

我們將使用這些數據，定性和定量信息的組合，來識別最新趨勢和微弱信號。該過程可以通過下圖中顯示的步驟表示：

在使用API之前，我們需要設置授權。API允許您訪問所有公開可用的數據，但某些端點需要用戶權限。您可以使用應用程序設置創建具有某些特定范圍訪問權限的新令牌。范圍取決于您的應用程序的需求，例如訪問用戶電子郵件，更新用戶配置文件等。?密碼授權僅在某些情況下需要，例如用戶授權的應用程序訪問。在這種情況下，您需要提供用戶名或電子郵件以及密碼。
所有API訪問均通過HTTPS進行，并可從https://api.github.com/ 域訪問。所有數據都以JSON的形式發送和接收。

GitHub Search API旨在幫助查找特定項（存儲庫，用戶等）。速率限制策略允許每次搜索最多1,000個結果。對于使用基本身份驗證，OAuth或客戶端ID和密鑰的請求，您每分鐘最多可以發出30個請求。對于未經身份驗證的請求，速率限制允許您每分鐘最多發出10個請求。

GitHub提供了一個搜索端點，它返回與查詢匹配的所有存儲庫。隨著我們的進展，在分析的不同步驟中，我們將更改變量q（查詢）的值。在第一部分中，我們將檢索自2017年1月1日以來創建的所有存儲庫，然后我們將比較前幾年的結果。

首先，我們初始化一個空列表結果，該結果存儲有關存儲庫的所有數據。其次，我們使用API所需的參數構建get請求。我們每個請求只能獲得100個結果，因此我們必須使用分頁技術來構建完整的數據集。

results = []

q = "created:>2017-01-01"

def search_repo_paging(q):

url = "https://api.github.com/search/repositories"

params = {"q" : q, "sort" : "forks", "order": "desc", "per_page" : 100}

while True:

res = requests.get(url,params = params)

result = res.json()

results.extend(result["items"])

params = {}

try:

url = res.links["next"]["url"]

except:

break

在第一個請求中，我們必須將所有參數傳遞給請求中的方法。然后，我們為每個下一頁創建一個新請求，可以在鏈接中找到包含所有其他參數的資源的完整鏈接。這就是我們清空params詞典的原因。
GET?res.links"next".?res.?

重復該操作，直到字典中沒有下一頁鍵。對于其他數據集，我們修改搜索查詢的方式是從前幾年檢索存儲庫。例如，要從2015年獲取數據，我們定義以下查詢：res.links?

q = "created:2015-01-01..2015-12-31"

為了找到合適的存儲庫，API提供了大量的查詢參數。使用限定符系統可以高精度地搜索存儲庫。從主搜索參數q開始，我們有以下選項：

sort：設置為forks，因為我們有興趣找到具有最大數量的分支的存儲庫（您還可以按星數或更新時間排序）

order：設置為降序

per_page：設置為返回的最大存儲庫數量

當然，搜索參數q?可以包含多個限定符組合。

我們通過GitHub API收集的數據量使其適合內存。我們可以直接在pandas數據幀中處理它。如果需要更多數據，我們建議將其存儲在數據庫中，例如MongoDB。
我們使用JSON工具將結果轉換為干凈的JSON并創建數據幀。

from pandas.io.json import json_normalize

import json

import pandas as pd

import bson.json_util as json_util

sanitized = json.loads(json_util.dumps(results))

normalized = json_normalize(sanitized)

df = pd.DataFrame(normalized)

數據框df?包含與GitHub API返回的所有結果相關的列。我們可以通過輸入以下內容列出它們：

Df.columns

Index(["archive_url", "assignees_url", "blobs_url", "branches_url",

"clone_url", "collaborators_url", "comments_url", "commits_url",

"compare_url", "contents_url", "contributors_url", "default_branch",

"deployments_url", "description", "downloads_url", "events_url",

"Fork",

"forks", "forks_count", "forks_url", "full_name", "git_commits_url",

"git_refs_url", "git_tags_url", "git_url", "has_downloads",

"has_issues", "has_pages", "has_projects", "has_wiki", "homepage",

"hooks_url", "html_url", "id", "issue_comment_url",

"Issue_events_url",

"issues_url", "keys_url", "labels_url", "language", "languages_url",

"merges_url", "milestones_url", "mirror_url", "name",

"notifications_url", "open_issues", "open_issues_count",

"owner.avatar_url", "owner.events_url", "owner.followers_url",

"owner.following_url", "owner.gists_url", "owner.gravatar_id",

"owner.html_url", "owner.id", "owner.login",

"Owner.organizations_url",

"owner.received_events_url", "owner.repos_url", "owner.site_admin",

"owner.starred_url", "owner.subscriptions_url", "owner.type",

"owner.url", "private", "pulls_url", "pushed_at", "releases_url",

"score", "size", "ssh_url", "stargazers_count", "stargazers_url",

"statuses_url", "subscribers_url", "subscription_url", "svn_url",

"tags_url", "teams_url", "trees_url", "updated_at", "url",

"Watchers",

"watchers_count", "year"],

dtype="object")

然后，我們選擇將用于進一步分析的變量子集。我們跳過與URL、所有者信息或ID?相關的所有技術變量??。其余列包含的信息很可能有助于我們識別新的技術趨勢：

description：存儲庫的用戶描述

watchers_count：觀察者人數

size：存儲庫的大小（以KB為單位）

forks_count：叉的數量

open_issues_count：未解決的問題數量

language：編寫存儲庫的編程語言

我們選擇了衡量存儲庫流行度的標準。此數字表示有多少人對該項目感興趣。?但是，我們也可以使用它給我們提供有關流行度的略有不同的信息。后者表示實際使用代碼的人數，因此它與不同的組相關。watchers_count?forks_count?

在上一步中，我們構建了原始數據，現在可以進行進一步分析。?我們的目標是分析兩種類型的數據：

描述中的文字數據

其他變量的數值數據

它們中的每一個都需要不同的預處理技術。讓我們看一下Detail?中的每種類型。

對于第一種，我們必須創建一個包含已清理字符串的新變量。我們將分三個步驟完成，這些步驟已在前幾章中介紹過：

選擇英文說明

符號化

停用詞

由于我們只處理英語數據，因此我們應該刪除所有用其他語言編寫的描述。這樣做的主要原因是每種語言都需要不同的處理和分析流程。如果我們留下俄語或中文的描述，我們會得到非常嘈雜的數據，而這些數據是我們無法解釋的。因此，可以說我們正在分析英語世界的趨勢。

首先，我們刪除description列中的所有空字符串。

df = df.dropna(subset=["description"])

為了刪除非英語描述，我們必須首先檢測每個文本中使用的語言。為此，我們使用了一個名為langdetect?的庫，該庫基于??Google語言檢測項目。

from langdetect import detect

df["lang"] = df.apply(lambda x: detect(x["description"]),axis=1)

我們創建一個包含所有預測的新列。我們看到不同的語言，??例如en?（英語），zh-cn?（中文），vi?（越南語）或ca?（加泰羅尼亞語）。

df["lang"]

0 en

1 en

2 en

3 en

4 en

5 zh-cn

在我們的數據集中，en占所有存儲庫的78.7％。我們現在只選擇那些帶有英文描述的存儲庫：

df = df[df["lang"] == "en"]

在下一步中，我們將使用預處理的文本數據創建一個新的clean列。我們執行以下代碼來執行標記化并刪除停用詞：

import nltk

from nltk import word_tokenize

from nltk.corpus import stopwords

def clean(text = "", stopwords = []):



#tokenize

tokens = word_tokenize(text.strip())

#lowercase

clean = [i.lower() for i in tokens]

#remove stopwords

clean = [i for i in clean if i not in stopwords]

#remove punctuation

punctuations = list(string.punctuation)

clean = [i.strip("".join(punctuations)) for i in clean if i not in punctuations]

return " ".join(clean)



df["clean"] = df["description"].apply(str) #make sure description is a string

df["clean"] = df["clean"].apply(lambda x: clean(text = x, stopwords = stopwords.words("english")))

Finally, we obtain a clean column which contains cleaned English descriptions, ready for analysis:

df["clean"].head(5)

0 roadmap becoming web developer 2017

1 base repository imad v2 course application ple…

2 decrypted content eqgrp-auction-file.tar.xz

3 shadow brokers lost translation leak

4 learn design large-scale systems prep system d...

對于數值數據，我們將統計檢查值的分布以及是否存在任何缺失值：

df[["watchers_count","size","forks_count","open_issues"]].describe()

我們看到在所有四個變量中沒有缺失值:watchers_count、size、forks_count和open_issues。watchers_count的值從0到20,792不等，而最小的fork數是33，并上升到2,589。前四分之一的存儲庫沒有開放問題，而前25%的存儲庫有超過12個問題。值得注意的是，在我們的數據集中，有一個包含458個開放問題的存儲庫。

一旦我們完成了數據的預處理，我們的下一步就是分析它，以便從中獲得可操作的見解。