用Python下载PHET互动仿真程序
PhET是什么呢？
PhET是一款开放、免费的互动仿真程序。由诺贝尔物理学奖获得者卡尔•威曼于2002年发起，在科罗拉多大学制作、运行。旨在通过自由互动仿真程序，在世界范围内提高人们的科学数学素养。
由诺贝尔奖获得者卡尔·威曼于2002年创立，PhET互动仿真程序计划由科罗拉多大学的团队专项运营，旨在创建免费的数学和科学互动程序。 PhET 是基于拓展型教育的相关研究并且激励学生在直观的、游戏化的环境中进行探索和发现。
PhET官网地址：
https://phet.colorado.edu/zh_CN/
为什么要下载PHET互动仿真程序
原因很简单，PhET官网位于国外，要打开这个官网真的需要足够的耐心。最终找到需要的互动仿真程序，没有5分钟是打不开的。PhET官网提供H5互动仿真程序的下载方法，下面的代码的功能就是全自动下载PhET的免费的互动仿真程序。
代码提供的功能
- 检查更新
程序自动判断下载内容的时间，如果大于7天，则重新检测互动仿真程序的版本号，如果有新的版本，则进行更新下载。
- 自动下载
全自动的下载PhET的免费的H5互动仿真程序，包括图片和HTML网页。运行中可能会出现超时等问题，这时只需要重新运行代码就可以了。
- 生成索引页面
会自动生成index.html索引页，打开这个网页，就可以看到下载好的H5互动仿真程序。
Python代码及功能介绍
先上源码
#!/usr/bin/env python
# -*- encoding: utf-8 -*-
"""
PHET网站H5仿真演示实验镜像下载
实现版本对比下载
"""
import datetime
import json
import os
import re
import sys
import time
import requests
headers = {
'user-agent': 'Mozilla/5.0 (Windows NT 6.1; Win64; x64; rv:84.0) Gecko/20100101 Firefox/84.0',
'Connection': 'close'
}
# 在get请求内，添加user-agent
session = requests.Session()
session.keep_alive = False
def down_img(sim_name: str, url: str):
full_path = os.path.join('pub', sim_name+'.png')
if not os.path.exists(full_path):
img = session.get(url, headers=headers).content
with open(full_path, 'wb') as f:
f.write(img)
def file_over_7day(full_path: str) -> bool:
if os.path.exists(full_path):
filemt1 = time.localtime(os.stat(full_path).st_mtime) # 文件修改时间
t1 = time.mktime(filemt1)
filemt2 = time.localtime() # 不带参数就是当前时间
t2 = time.mktime(filemt2)
days = datetime.timedelta(seconds=t2 - t1).days
return days > 7
else:
return True
def get_file_content(full_path: str, url: str) -> str:
if file_over_7day(full_path):
s = session.get(url, headers=headers).text
with open(full_path, 'w', encoding='utf-8') as f:
f.write(s)
else:
with open(full_path, 'r', encoding='utf-8') as f:
s = f.read()
return s
projectsJsonFilePath = os.path.join('tmp', 'projects.json')
simsPath = os.path.join('pub', "sims.json")
if not file_over_7day(simsPath) and os.path.exists(simsPath):
print('近期已经下载过了')
#sys.exit()
projectsJsonFileUrl = 'https://phet.colorado.edu/services/metadata/1.3/simulations?format=json&summary='
projectsJson = get_file_content(projectsJsonFilePath, projectsJsonFileUrl)
j = json.loads(projectsJson)
runUrl = 'https://phet.colorado.edu/sims/html/{{sim-name}}/latest/{{sim-name}}_zh_CN.html'
thumbnailUrl = j['common']['html']['thumbnailUrl']
sims = []
for p in j['projects']:
if p['type'] != 0:
continue
for s in p['simulations']:
sim = {'name': s['name'], 'cver': s['cheerpjVersion']}
if 'zh_CN' in s['localizedSimulations']:
sim['title'] = s['localizedSimulations']['zh_CN']['title']
else:
sim['title'] = s['localizedSimulations']['en']['title']
sims.append(sim)
re_des = re.compile('<p class="simulation\\-panel\\-indent" itemprop="description about">([^<]*)')
re_ver = re.compile('<div class="sim\\-version" itemprop="version softwareVersion">版本 (.*?)</div>')
re_url = re.compile('<a href="/sims/html/([^"]*)" id="simulation-main-link-run-main"')
#https://phet.colorado.edu/sims/html/gene-expression-essentials/latest/gene-expression-essentials-600.png
re_img = re.compile('<img class="simulation-main-screenshot" src="/sims/html/(.*?)" width="300"')
for s in sims:
html_url = 'https://phet.colorado.edu/zh_CN/simulation/' + s['name']
print(html_url)
htmlPath = os.path.join('tmp', s['name'] + '_info.html')
html_str = get_file_content(htmlPath, html_url)
print(s['name'])
m_des = re_des.search(html_str)
if m_des is not None:
s['des'] = m_des.group(1)
m_ver = re_ver.search(html_str)
if m_ver is not None:
s['ver'] = m_ver.group(1)
if html_str.find('sim-page-badge html-badge') == -1:
s['h5'] = False
continue
else:
s['h5'] = True
m_img = re_img.search(html_str)
if m_img is not None:
img_url = 'https://phet.colorado.edu/sims/html/' + m_img.group(1)
print(img_url)
down_img(s['name'], img_url)
m_url = re_url.search(html_str)
if m_url is not None:
sim_url = 'https://phet.colorado.edu/sims/html/' + m_url.group(1)
print(sim_url)
sim_path = os.path.join('pub', s['name'] + '_zh_CN.html')
get_file_content(sim_path, sim_url)
simsJson = json.dumps(sims, ensure_ascii=False)
with open(simsPath, 'w', encoding='utf-8') as f:
f.write('var data=')
f.write(simsJson)
f.write(';')
print('完成')
代码说明
- PhET所有互动仿真程序的json数据地址：
https://phet.colorado.edu/services/metadata/1.3/simulations?format=json&summary=
解析这个json就可以获取所有PhET互动仿真程序的信息
- 获取互动仿真程序的信息：
html_url = 'https://phet.colorado.edu/zh_CN/simulation/' + s['name']
- 获取到网页后，再通过正则表达式获取信息
re_des = re.compile('<p class="simulation\\-panel\\-indent" itemprop="description about">([^<]*)')
re_ver = re.compile('<div class="sim\\-version" itemprop="version softwareVersion">版本 (.*?)</div>')
re_url = re.compile('<a href="/sims/html/([^"]*)" id="simulation-main-link-run-main"')
#https://phet.colorado.edu/sims/html/gene-expression-essentials/latest/gene-expression-essentials-600.png
re_img = re.compile('<img class="simulation-main-screenshot" src="/sims/html/(.*?)" width="300"')
- 下载图片和仿真程序就好了
- 生成数据文件，供html中引用
生成的网页示例：
http://www.sfzd5.com/page/phet/index.html
