やりたいこと

docker 上で Ubuntu に Jupyterlab をインストールして自分好みの機械学習環境を手に入れる

Windows10のdocker上に構築する
docker上のUbuntuでJupyterlabを動かす
Pythonおよびライブラリを使う
Jupyterlabの拡張機能(Extension Manager)を使えるようにする
ホストOS(Win10)のブラウザからJupyterlabを操作できるようにする
ホストOSのフォルダと同期
日本語名ファイル、フォルダを表示可能にする
ホストOS起動時にJupterlabが自動起動させる

環境

ホストOS：Windows10 Pro
Docker desktop:2.1.0.3(38240)
Docker Engine:19.03.2
Ubuntu:18.04.3 LTS (Bionic Beaver)
Jupyterlab:1.1.4
python:18.04.3 LTS (Bionic Beaver)

前提

Windows10にDockerがインストールされていること
Dockerコンテナの起動、停止可能な程度の操作ができること

手順

Ubuntu を Pull する
Dockerファイルの作成
imageの作成
コンテナの作成
Jupyterlabへアクセス
Jupyterlabの拡張機能追加

内容

1. Ubuntu を Pull する

Windows PowerShellを起動してDockerからUbuntuイメージをPullする。

> docker pull ubuntu

正しくpullできたか imageコマンドで確認

> docker image ls
REPOSITORY          TAG                 IMAGE ID            CREATED             SIZE
ubuntu              latest              2ca708c1c9cc        3 weeks ago         64.2MB

2. Dockerファイルの作成

任意の場所にDockerファイル（ファイル名拡張子なし:dockerfile）を作成します。

FROM ubuntu

RUN apt-get update
RUN apt-get install -y sudo
RUN sudo apt install -y python3-pip
RUN sudo apt install -y nodejs npm
RUN sudo apt install -y language-pack-ja
RUN sudo update-locale LANG=ja_JP.UTF-8
RUN pip3 install jupyterlab
RUN pip3 install pandas
RUN pip3 install matplotlib
RUN pip3 install sklearn

nodejs npm はJupyterlabの拡張機能を使用するのに必要です。
Language-pack-ja はフォルダ、ファイル名で日本語を扱う場合に必要です。
pandasなどのライブラリを必要に応じて追加してください。

3. imageの作成

作成した Dockerfile からdocker image を作成するため、
DockerFileのあるフォルダへ PowerShell のカレントフォルダを移動し、
docker buildコマンドを実行します。

docker build -t myjupyterlab:latest ./

書式（一部）：docker build [オプション] 作成するコンテナ名[:タグ名] dockerfileのパス

オプション	内容
-t	作成するコンテナ名[:タグ名] 形式でimage名をタグ名を設定します。

4. コンテナの作成

Dockerのrunコマンドを実行してコンテナを作成します。

> docker run -e LANG=ja_JP.UTF-8 -it -p 8888:8888 -v C:/Users/xxx/Documents/jupyterNotebook:/home/jovyan/work myjupyterlab jupyter lab --allow-root --ip=0.0.0.0 --no-browser

書式（一部）：docker run [オプション] [image名] [コンテナ内の実行コマンドとその引数]

オプション	内容
-e	環境変数を設定します。ここでは言語に日本語を設定しています。
-it	-i と -t のこと
-i	接続されていなくてもSTDIN(標準入力)を開いたままにします
-t	擬似TTYを割り当てる
-p	コンテナのポートをホストに公開します。 hostポート:コンテナポート
-v	ホストのフォルダをコンテナへマウントします。 hostフォルダ:コンテナフォルダ

これだけだと、ホストOSを再起動した際にコンテナが自動起動されないので、以下のコマンドを打っておきます。

docker update --restart=always コンテナ名

5. Jupyterlabへアクセス

ホストOSのブラウザを起動し、 "http://localhost:8888" で、jupyterlabへアクセスできることを確認します。

6. Jupyterlabの拡張機能追加

無事にアクセスできたら、Jupyterlabの拡張機能を有効にします。
[Settings] - [Enable Extension Manager(experimental)] にチェックを入れます。
すると左側にパズルピースアイコンが追加されます。

それを選択し、検索ボックスにインストールしたい拡張モジュール名をを入れると検索されます。"Install" をクリックすることでインストールされます。

おすすめの拡張機能は、
Qiita : JupyterLabのおすすめ拡張機能7選
を参考にしてください。