使用 nglview.show_biopython(struct) 时出现文件 I/O 错误

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所以我一直在尝试用Python可视化蛋白质，所以我在youtube上找到了一些教程，最后我找到了一个教程，教你如何可视化来自COVID-19病毒的蛋白质，所以我去设置anaconda，让 jupyter 笔记本工作 vscode，并从 PDB 数据库下载必要的文件，并确保它们与我的笔记本位于同一目录中，但是当我运行 nglview.show_biopython(struct) 函数时，我得到一个 ValueError: I/ O 对关闭的文件进行操作。我很困惑这是我第一次使用 jupyter 笔记本，所以也许我遗漏了一些东西，我不知道。

这就是代码的样子

from Bio.PDB import * 
import nglview as nv


parser = PDBParser()
structure = parser.get_structure("6YYT", "6YYT.pdb")
view = nv.show_biopython(structure)

这是错误

Output exceeds the size limit. Open the full output data in a text editor
---------------------------------------------------------------------------
ValueError                                Traceback (most recent call last)
~\AppData\Local\Temp\ipykernel_1728\2743687014.py in <module>
----> 1 view = nv.show_biopython(structure)

c:\Users\jerem\anaconda3\lib\site-packages\nglview\show.py in show_biopython(entity, **kwargs)
    450     '''
    451     entity = BiopythonStructure(entity)
--> 452     return NGLWidget(entity, **kwargs)
    453 
    454 

c:\Users\jerem\anaconda3\lib\site-packages\nglview\widget.py in __init__(self, structure, representations, parameters, **kwargs)
    243         else:
    244             if structure is not None:
--> 245                 self.add_structure(structure, **kwargs)
    246 
    247         if representations:

c:\Users\jerem\anaconda3\lib\site-packages\nglview\widget.py in add_structure(self, structure, **kwargs)
   1111         if not isinstance(structure, Structure):
   1112             raise ValueError(f'{structure} is not an instance of Structure')
-> 1113         self._load_data(structure, **kwargs)
   1114         self._ngl_component_ids.append(structure.id)
   1115         if self.n_components > 1:
...
--> 200         return io_str.getvalue()
    201 
    202 

ValueError: I/O operation on closed file

我仅在使用 nglview.show_biopython 时出现此错误，当我运行 get_struct() 函数时，它可以很好地读取文件。我可以很好地可视化其他分子，或者可能是因为我使用的是 ASE 库而不是文件。我不知道，这就是我来这里的原因。

更新：最近我发现我可以使用 nglview.show_file() 而不是使用 nglview.show_biopython() 来可视化蛋白质。尽管我现在可以可视化蛋白质并且从技术上讲我的问题已经解决，但我仍然想知道为什么 show_biopython() 函数无法正常工作。

python jupyter-notebook anaconda bioinformatics biopython
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我还想出了另一种方法来解决这个问题。回到我正在谈论的教程后，我看到它是在 2021 年制作的。看到这个后，我想知道我们是否使用每个包的相同版本，事实证明我们不是。我不确定他们使用的是哪个版本的 nglview，但他们使用的是 biopython 1.79，这是 2021 年的最新版本，而我使用的是 biopython 1.80。在使用 biopython 1.80 时，我收到了上面看到的错误。但现在我使用 biopython 1.79 我得到了这个：

file = "6YYT.pdb"
parser = PDBParser()
structure = parser.get_structure("6YYT", file)
structure

view = nv.show_biopython(structure)
view
输出：
c:\Users\jerem\anaconda3\lib\site-packages\Bio\PDB\StructureBuilder.py:89:
PDBConstructionWarning: WARNING: Chain A is discontinuous at line 12059.
  warnings.warn(

所以我猜biopython 1.80 出了问题，所以我会坚持使用 1.79

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我也遇到过类似的问题：

from Bio.PDB import * 
import nglview as nv


parser = PDBParser(QUIET = True)
structure = parser.get_structure("2ms2", "2ms2.pdb")

save_pdb = PDBIO()
save_pdb.set_structure(structure)
save_pdb.save('pdb_out.pdb')

view = nv.show_biopython(structure)
view

错误就像问题中一样：

.................site-packages/nglview/adaptor.py:201, in BiopythonStructure.get_structure_string(self)
    199 io_str = StringIO()
    200 io_pdb.save(io_str)
--> 201 return io_str.getvalue()

ValueError: I/O operation on closed file

我修改了

site-packages/nglview/adaptor.py:201, in  BiopythonStructure.get_structure_string(self)
：

def get_structure_string(self):
        from Bio.PDB import PDBIO
        from io import StringIO
        io_pdb = PDBIO()
        io_pdb.set_structure(self._entity)
        io_str = StringIO()
        io_pdb.save(io_str)
        return io_str.getvalue()

与：

def get_structure_string(self):
        from Bio.PDB import PDBIO
        
        import mmap
        
        io_pdb = PDBIO()
        
        io_pdb.set_structure(self._entity)
        
        mo = mmap_str()
        
        io_pdb.save(mo)
        
        return mo.read()

并在同一个文件中添加了这个新类

mmap_str()
：

import mmap
import copy

class mmap_str():

    import mmap #added import at top
    
    instance = None

    def __init__(self):
    
        self.mm = mmap.mmap(-1, 2)
        
        self.a = ''
        
        b = '\n'
        
        self.mm.write(b.encode(encoding = 'utf-8'))
        
        self.mm.seek(0)
        
        #print('self.mm.read().decode() ',self.mm.read().decode(encoding = 'utf-8'))
        
        self.mm.seek(0)
        
    def __new__(cls, *args, **kwargs):
        if not isinstance(cls.instance, cls):
            cls.instance = object.__new__(cls)
        return cls.instance
        
    def write(self, string):
        
        self.a = str(copy.deepcopy(self.mm.read().decode(encoding = 'utf-8'))).lstrip('\n')
        
        self.mm.seek(0)
        
        #print('a -> ', self.a)
        
        len_a = len(self.a)
        
        self.mm = mmap.mmap(-1, len(self.a)+len(string))
        
        #print('a :', self.a)
        
        #print('len self.mm ', len(self.mm))
        
        #print('lenght string : ', len(string))
        
        #print(bytes((self.a+string).encode()))
        
        self.mm.write(bytes((self.a+string).encode()))
        
        self.mm.seek(0)
        
        #print('written once ')
        
        #self.mm.seek(0)
        
    def read(self):
    
        self.mm.seek(0)
        
        a = self.mm.read().decode().lstrip('\n')
        
        self.mm.seek(0)
        
        return a
        
    def __enter__(self):
        
        return self
 
    def __exit__(self, *args):
        
        pass

如果我取消注释打印语句，我会得到：

IOPub data rate exceeded.
The notebook server will temporarily stop sending output
to the client in order to avoid crashing it.

错误，但是将它们注释掉我得到：

使用

nglview.show_file(filename)
时我得到：

这是因为，从 

pdb_out.pdb
文件中可以看出

由我的代码输出，

Biopytho.PDB.PDBParser.get_structure(name , filename)
不检索负责生成完整CRYSTALLOGRAPHIC SYMMETRY/或biopython无法处理它的pdb标头（对此不确定，如果您了解得更好，请帮助），而只是坐标。

还是不明白这是怎么回事：

--> 201 return io_str.getvalue()

ValueError: I/O operation on closed file

这可能与木星 ipykernal 有关吗？希望有人能对此有更多的了解，不知道框架是如何运行的，但绝对与普通的 python 解释器不同。举个例子：

我的 Python virtualenv 之一中的相同代码将永远运行，因此可能是 ipykernel 不喜欢 

StringIO()
或对它们做了一些奇怪的事情？

好的，感谢下面答案中的提示，我去检查了 github 存储库中的 PDBIO.py 版本 Biopython 1.80 并比较了 PDBIO 的保存方法： def save(self, file, select=_select, write_end=True,preserve_atom_numbering=错误）： 与 Biopython 1.79 中的一样，

参见第一点：

最后一点：

所以显然最大的区别是 1.80 版本中的 

with fhandle:
块。

所以我意识到可以通过添加 

adaptor.py
的子类来更改 
StringIO
，如下所示：

from io import StringIO
class StringIO(StringIO):

    def __exit__(self, *args, **kwargs):
        
        print('exiting from subclassed StringIO !!!!!')
        
        pass

并像这样修改

def get_structure_string(self):
：

def get_structure_string(self):
        from Bio.PDB import PDBIO
        #from io import StringIO
        io_pdb = PDBIO()
        io_pdb.set_structure(self._entity)
        io_str = StringIO()
        io_pdb.save(io_str)
        return io_str.getvalue()

足以让我的 Biopython 1.80 在 jupiter 上使用 nglview 工作。

这告诉我不确定不关闭我们用于可视化的 StringIO 对象有什么陷阱，但显然它是 Biopython 1.79 正在做的事情，就像我使用 mmap 对象的第一个答案也在做的那样（不关闭 mmap_str）

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解决问题的另一种方法：

我尝试了解Git，最终得到了这个，似乎更符合之前在biopython项目中的习惯，但无法推动它。

它利用了

as_handle
中的
BIO.file
：https://github.com/biopython/biopython/blob/e1902d1cdd3aa9325b4622b25d82fbf54633e251/Bio/File.py#L28

@contextlib.contextmanager
def as_handle(handleish, mode="r", **kwargs):
    r"""Context manager to ensure we are using a handle.
    Context manager for arguments that can be passed to SeqIO and AlignIO read, write,
    and parse methods: either file objects or path-like objects (strings, pathlib.Path
    instances, or more generally, anything that can be handled by the builtin 'open'
    function).
    When given a path-like object, returns an open file handle to that path, with provided
    mode, which will be closed when the manager exits.
    All other inputs are returned, and are *not* closed.
    Arguments:
     - handleish  - Either a file handle or path-like object (anything which can be
                    passed to the builtin 'open' function, such as str, bytes,
                    pathlib.Path, and os.DirEntry objects)
     - mode       - Mode to open handleish (used only if handleish is a string)
     - kwargs     - Further arguments to pass to open(...)
    Examples
    --------
    >>> from Bio import File
    >>> import os
    >>> with File.as_handle('seqs.fasta', 'w') as fp:
    ...     fp.write('>test\nACGT')
    ...
    10
    >>> fp.closed
    True
    >>> handle = open('seqs.fasta', 'w')
    >>> with File.as_handle(handle) as fp:
    ...     fp.write('>test\nACGT')
    ...
    10
    >>> fp.closed
    False
    >>> fp.close()
    >>> os.remove("seqs.fasta")  # tidy up
    """
    try:
        with open(handleish, mode, **kwargs) as fp:
            yield fp
    except TypeError:
        yield handleish

有谁可以转发一下吗？ [当然需要检查一下，我测试没问题，但我是新手].

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