20254124 2025-2026-2 《Python程序设计》实验4报告
课程：《Python程序设计》
班级：2541
姓名：张璞
学号：20254124
实验教师：王志强
实验日期：2026年5月26日
必修/选修： 专选课
一、实验分析
- 问题描述
平时上网时，想把视频或图片保存到电脑上，但很多网页没有下载按钮。一张张手动保存图片特别慢，视频更是没办法直接下载。所以我打算用 Python 写一个小工具，能自动下载视频、图片和普通文件，这样以后就方便多了。 - 功能需求
老师要求程序至少有 5 个功能，我写了 7 个：
![image]()
a. 可以下载视频（大文件也支持）
b. 可以把网页里的图片批量下载下来
c. 可以下载普通文件（比如文档、压缩包）
d. 下载的时候会显示进度条，能看到下了多少
e. 如果下载失败会自动重试，最多试 3 次
f. 会把下载过的东西记在日志文件里，可以随时看
g. 有菜单可以选功能，不用记命令
3. 用到的技术
a. Python 自带的 urllib.request 用来访问网络
b. re 正则表达式从网页里找出图片链接
c. os 模块操作文件和文件夹
d. time 和 sys 做等待和进度刷新
二、系统设计
- 整体结构
程序分成几个函数，每个函数负责一个功能。最后用一个 main() 函数显示菜单，之后输入数字选择要做的事情。 - 运行流程
运行流程录屏如下：
https://www.bilibili.com/video/BV14iVN6cEtY?t=0.5
三、实现过程
- 视频和文件下载
我用 urllib.request.urlopen 打开网络链接，然后用一个 while 循环，每次读 1MB 的数据存到文件里。这样做的好处是即使文件很大，电脑也不会卡死。
每次存完数据后调用 show_progress 显示进度条。为了不让网络波动导致失败，外面套了一个 for i in range(1,4) 的重试循环，失败了就等 3 秒再试。 - 批量下载图片
先通过 urllib.request.urlopen 拿到网页的源代码，然后用正则表达式 r'(https?😕/[\s"'<>]+.(?:jpg|jpeg|png|gif|webp)[\s"'<>]*)' 把所有图片链接找出来，用 set 去掉重复的链接，最多取 20 张。
接着循环这些链接，用 urllib.request.urlretrieve 一个个下载。图片名字从链接里提取，如果名字太长就自己取一个。 - 进度条
用 sys.stdout.write 加上 \r 实现在同一行刷新，根据下载的字节数算百分比，用 █ 和 ░ 画出进度条。 - 下载日志
每次下载成功后，把文件名、下载地址、文件大小和时间拼成一行，用追加模式写入 download_log.txt。选菜单 4 时直接读这个文件显示出来。
四、实验结果
- 功能测试：
在测试时，我一项项试了所有功能。先输入一个公开的测试视频链接，选择视频下载，程序开始边下边显示进度条，很快就下载完了，文件也能正常打开。接着我找了一个图片比较多的网页，用图片下载功能，程序自己从网页里找到了20张图片地址，一张张保存到文件夹里，下载速度快而且没有漏掉。然后我又试了普通文件下载，输入一个PDF链接，同样成功下载。为了看失败重试有没有用，我故意输了一个打不开的链接，程序自动重试了3次，最后提示下载失败，说明重试机制是正常的。之后我选了菜单里的查看下载记录，之前下载的视频、图片都记录得清清楚楚，文件大小和时间都有。最后我把每个菜单选项都点了一遍，切换很流畅，输错数字时也会有提示，不会崩溃。总体来看，7个功能都能正常使用，程序运行稳定。
五、课程总结与感想
- 课程总结
这学期学了很多东西。刚开始学 Python 的时候，我连 print 都不会用，后来慢慢学会了变量、循环、判断语句，还自己写出了石头剪刀布的小游戏，虽然代码很短，但那是第一个完全自己写出来的程序，挺开心的。之后又学了文件读写、网络编程，试着写了客户端和服务端聊天的小程序，虽然只是一个简单的发消息功能，但让我理解了网络上两台电脑是怎么交流的。这次写下载器的时候，感觉一下子把很多知识点串了起来，对 Python 的理解也比以前更深了。 - 感想和体会
写代码的过程中遇到了好几个问题，比如一开始直接读大文件导致下载很慢，改成流式下载就好多了；还有正则表达式写错了老是匹配不到图片，改了两次才正确。我发现编程就是要多试，出了问题自己查资料解决，这个过程虽然麻烦但能学到很多东西。最后做出来一个真的能用的工具，挺有成就感的。 - 建议
没什么建议，王老师超级棒！
参考文献
[1] Python官方文档. https://docs.python.org/zh-cn/3/
[2] 正则表达式教程. https://docs.python.org/zh-cn/3/library/re.html