Python 异常处理:告别程序崩溃,优雅处理错误,提升程序稳定性!

# 什么是异常？

在Python中，异常（Exception）是指程序在执行期间发生的错误。可以把它想象成程序运行过程中突然遇到的“小障碍”。这些“小障碍”可能是：

• 语法错误
  ：代码写错了，比如少了冒号或者括号没配对。
• 运行时错误
  ：程序运行的时候才出现的错误，比如除以零，打开不存在的文件等。

如果不处理这些异常，程序就会崩溃。

# try...except 的基本结构

try...except语句是Python异常处理的核心。它的基本结构如下：

try:
# 可能会出错的代码
# ...
except 异常类型:
# 出现指定异常时的处理代码
# ...

try 块中放置我们认为可能 发生错误的代码。如果 try 块中的代码真的出错了，并且这个错误属于 except 声明的异常类型，那么 except 块中的代码就会被执行。

举个简单的例子：

try:
    result = 10 / 0# 除以零，肯定报错
print(result)
except ZeroDivisionError:
print("除数不能为零！")

这段代码中，10 / 0 会引发 ZeroDivisionError 异常。因为我们在 except 后面指定了要捕获 ZeroDivisionError，所以程序会执行 except 块中的代码，输出 "除数不能为零！"，而不会崩溃。

温馨提示：except 后面需要指定要捕获的异常类型。如果你不知道具体的异常类型，可以使用 except Exception: 来捕获所有类型的异常，但这通常是不推荐的，因为它可能会隐藏一些重要的错误信息。

# 如何捕获多种异常？

有时候，一段代码可能会抛出多种不同类型的异常。我们可以使用多个 except 块来分别处理这些异常：

try:
    num = int(input("请输入一个整数："))
    result = 10 / num
print("结果是：", result)
except ValueError:
print("输入的不是整数！")
except ZeroDivisionError:
print("除数不能为零！")

这段代码首先尝试将用户输入转换为整数，如果用户输入的不是整数，就会抛出 ValueError 异常。然后，它尝试计算 10 / num，如果 num 是 0，就会抛出 ZeroDivisionError 异常。

每个 except 块只负责处理特定类型的异常。如果发生的异常类型与任何一个 except 块都不匹配，那么这个异常就会“漏掉”，导致程序崩溃。

# else 和 finally 子句

try...except 语句还可以包含 else 和 finally 子句。

• else
   子句：在 try 块中的代码没有抛出任何异常的情况下执行。
• finally
   子句：无论 try 块中的代码是否抛出异常，finally 块中的代码都会执行。

try:
    f = open("myfile.txt", "r")
    content = f.read()
print(content)
except FileNotFoundError:
print("文件不存在！")
else:
print("文件读取成功！")
finally:
try:
        f.close()
print("文件已关闭。")
except:
pass

这段代码尝试打开一个文件并读取其内容。如果文件不存在，就会抛出 FileNotFoundError 异常。如果文件存在且成功读取，就会执行 else 块中的代码。无论文件是否存在，最终都会执行 finally 块中的代码，关闭文件。

温馨提示：finally 子句通常用于释放资源，比如关闭文件、关闭数据库连接等。即使 try 或 except 块中出现了 return 语句，finally 块中的代码仍然会执行。

# 抛出异常

除了捕获和处理异常，我们还可以手动抛出异常。使用 raise 语句可以抛出一个异常。

defcheck_age(age):
if age < 0:
raise ValueError("年龄不能为负数！")
else:
print("年龄有效。")

try:
    check_age(-10)
except ValueError as e:
print("捕获到异常：", e)

这段代码定义了一个 check_age 函数，如果传入的年龄小于 0，就抛出一个 ValueError 异常。在 try...except 块中，我们捕获了这个异常，并打印了异常信息。

注意，raise 语句可以抛出任何类型的异常。你可以使用 Python 内置的异常类型，也可以自定义异常类型。

# 自定义异常

有时候，Python 内置的异常类型可能无法满足我们的需求。这时，我们可以自定义异常类型。自定义异常类型只需要继承 Exception 类即可。

classMyError(Exception):
def__init__(self, message):
        self.message = message

try:
raise MyError("这是一个自定义异常！")
except MyError as e:
print("捕获到自定义异常：", e.message)

这段代码定义了一个名为 MyError 的自定义异常类型，它继承了 Exception 类。在 try...except 块中，我们抛出了一个 MyError 异常，并捕获了它。

温馨提示：自定义异常类型可以让我们更好地组织和管理代码中的错误。我们可以根据实际需求，定义不同的异常类型，并为每个异常类型提供有意义的错误信息。

# 实际应用场景

异常处理在实际开发中应用非常广泛。例如：

• 文件操作
  ：在打开、读取、写入文件时，可能会遇到文件不存在、权限不足等异常。
• 网络请求
  ：在发送网络请求时，可能会遇到连接超时、服务器错误等异常。
• 数据库操作
  ：在连接数据库、执行 SQL 语句时，可能会遇到连接失败、SQL 语法错误等异常。
• 用户输入
  ：在接收用户输入时，可能会遇到输入格式错误、输入内容不合法等异常。

在这些场景中，使用 try...except 语句可以有效地处理这些异常，保证程序的稳定性和可靠性。

# 一些建议

• 不要过度使用异常处理
  ：异常处理有一定的开销，过度使用可能会降低程序的性能。只对那些真正可能出错的代码使用异常处理。
• 尽可能捕获具体的异常类型
  ：避免使用 except Exception: 来捕获所有异常。尽量捕获具体的异常类型，这样可以更好地了解程序的错误信息，并进行针对性的处理。
• 记录异常信息
  ：在 except 块中，可以使用 logging 模块来记录异常信息。这有助于我们排查问题和改进代码。
• 保持代码简洁
  ：异常处理代码应该尽可能简洁明了。避免在 try 块中放置过多的代码，将复杂的逻辑移到单独的函数中。

掌握了Python的异常处理机制，你就可以让你的程序更加健壮、可靠。现在，你可以尝试在自己的项目中应用这些技巧，提升程序的质量！