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用python制作個論文下載器(圖形化界面)

一、使用說明

這個小玩意兒我們姑且稱之為“SCI-Downloader”好了~
它支持單篇論文下載和批量論文下載：

單篇下載：在論文標題欄輸入論文的標題、DOI號或PMID號，然后選擇論文存儲的目錄，點擊開始即可！
批量下載：在論文標題那里選擇一個.txt文本，文本里面包含了每篇需要下載的論文，其格式如下：

然后，emmm…沒有然后了~
就是這么簡單快捷，還不快來試試看，等啥呢？

二、代碼分析

本次圖形界面的開發是基于PyQT5的，具體界面的布置這里就不過多的介紹了，主要是對其中的功能實現進行說明：

其實思路很簡單，由于之前已經有了論文下載的相關函數，我們只需要定義一個Button，然后將其綁定到下載函數即可。
這有啥？完全沒難度嘛。然而，你試過就會知道，界面卡頓了。這是因為下載函數所消耗的時間較長，如果讓它直接在主線程里面執行的話，將會和維持界面的主程序沖突，從而出現卡頓。因此，我們將要用到QThread來執行功能函數，回調函數來進行界面更新，示意圖如下：

當然，這個示意圖并不是那么嚴謹，大家辯證地看看就好了。這么一來，每個功能即可分為三個部分：Qthread類的功能函數、回調函數、線程生成函數（該函數與Button直接綁定）。

1. 功能函數

繼承Qthread類，并對其中的run函數進行重定義，這是實現具體功能的模塊，并且把狀態通過signal的方式傳遞給回調函數：

class runthread(QtCore.QThread):
 # 通過類成員對象定義信號對象
 _signal = QtCore.pyqtSignal(str)
 
 def __init__(self, titleText, saveText):
  super(runthread, self).__init__()
  self.titleText = titleText
  self.saveText = saveText
 
 def __del__(self):
  self.wait()
 
 def run(self):
  if self.titleText == '' or self.saveText == '': # 如果為空
   self._signal.emit('EMPTY')
   return
  headers = {'User-Agent':'Mozilla/5.0 (Windows NT 6.3; Win64; x64; rv:84.0) Gecko/20100101 Firefox/84.0',
     'Accept':'text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,image/webp,*/*;q=0.8',
     'Accept-Language':'zh-CN,zh;q=0.8,zh-TW;q=0.7,zh-HK;q=0.5,en-US;q=0.3,en;q=0.2',
     'Accept-Encoding':'gzip, deflate, br',
     'Connection':'keep-alive',
     'Upgrade-Insecure-Requests':'1'}
  if not self.titleText.endswith('.txt'): # 如果不為目錄（即單篇論文標題）
   self._signal.emit('SEARCH')
   downUrl = search_article(self.titleText)
   if downUrl == '': # 如果搜索結果為空
    self._signal.emit('NULL')
    return
   else:
    try:
     self._signal.emit('DOWNLOAD')
     res = requests.get(downUrl, headers=headers, stream=True)
     fileSize = int(res.headers['Content-Length'])
     print(fileSize)
     savedSize = 0
     saveName = change_title(self.titleText)
     with open('%s/%s.pdf'%(self.saveText,saveName), 'wb') as f:
      for chunk in res.iter_content(chunk_size=1024):
       if chunk:
        f.write(chunk)
        savedSize += len(chunk)
        progress = int(savedSize/fileSize*100)
        self._signal.emit('PRO-%d'%progress)
     self._signal.emit('SUCCESS')   
    except:
     self._signal.emit('FAILED')
  else:
   paperList = read_file(self.titleText)
   if paperList == '':
    self._signal.emit('FILEWRONG')
   else:
    error = [] # 用于記錄失敗的論文
    self._signal.emit('BATCH-%d'%len(paperList))
    for i in range(len(paperList)):
     try:
      downUrl = search_article(paperList[i])
      print(downUrl)
      pdf = download_article(downUrl)
      saveName = change_title(paperList[i])
      with open('%s/%s.pdf'%(self.saveText,saveName), 'wb') as f:
       f.write(pdf)
     except:
      error.append(paperList[i])
     self._signal.emit('NUM-%d'%(i+1)) 
    with open('./errors.txt', 'w') as f:
     for e in error:
      f.write(e+'\n')
    self._signal.emit('COMPLETED-%d'%len(error))

2. 回調函數

通過監聽來自功能函數的信號，對界面進行相應的更新，例如錯誤提醒或者下載完畢提示等等：

def call_backrun(self, msg):
 if msg == 'EMPTY':
  QtWidgets.QMessageBox.warning(self.centralwidget, '警告', '標題或目錄為空！')
 if msg == 'SEARCH':
  self.runButton.setVisible(False)
  self.quitButton.setVisible(False)
  self.searchLabel.setVisible(True)
 if msg == 'NULL':
  self.runButton.setVisible(True)
  self.quitButton.setVisible(True)
  self.searchLabel.setVisible(False)
  QtWidgets.QMessageBox.information(self.centralwidget, '提示', '未搜到相應論文！')
 if msg == 'DOWNLOAD':
  self.searchLabel.setVisible(False)
  self.progressBar.setVisible(True)
  self.progressBar.setFormat('%%p')
  self.progressBar.setValue(0)
 if 'PRO' in msg:
  pro = int(msg.split('-')[-1])
  self.progressBar.setValue(pro)
 if msg == 'SUCCESS':
  self.progressBar.setVisible(False)
  self.runButton.setVisible(True)
  self.quitButton.setVisible(True)
  self.titleEdit.setText('')
  QtWidgets.QMessageBox.information(self.centralwidget, '提示', '論文下載完畢！')
 if msg == 'FAILED':
  self.progressBar.setVisible(False)
  self.runButton.setVisible(True)
  self.quitButton.setVisible(True)
  QtWidgets.QMessageBox.information(self.centralwidget, '提示', '論文下載失敗！')
 if msg == 'FILEWRONG':
  QtWidgets.QMessageBox.information(self.centralwidget, '提示', '論文列表錯誤！')
 if 'BATCH' in msg:
  sumNumber = msg.split('-')[-1]
  self.runButton.setVisible(False)
  self.quitButton.setVisible(False)
  self.progressBar.setVisible(True)
  self.progressBar.setFormat('【%v/'+sumNumber+'】')
  self.progressBar.setMinimum(0)
  self.progressBar.setMaximum(int(sumNumber))
  self.progressBar.setValue(0)
 if 'NUM' in msg:
  num = int(msg.split('-')[-1])
  self.progressBar.setValue(num)
 if 'COMPLETED' in msg:
  errorNum = int(msg.split('-')[-1])
  self.progressBar.setVisible(False)
  self.runButton.setVisible(True)
  self.quitButton.setVisible(True)
  self.titleEdit.setText('')
  QtWidgets.QMessageBox.information(self.centralwidget, '提示', '論文下載完畢！\n（%d個失敗）'%errorNum)

3. 線程生成函數

這個函數與相應的按鈕（Button）綁定，當觸發時即創建一個對應的功能函數線程：

def run(self):
 titleText = self.titleEdit.text()
 saveText = self.saveEdit.text()
 # 創建線程
 self.runthread = runthread(titleText, saveText)
 # 連接信號
 self.runthread._signal.connect(self.call_backrun) # 進程連接回傳到GUI的事件
 # 開始線程
 self.runthread.start()