Python 异常处理完全指南

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一、异常处理基础

1. 基本语法结构

try:# 可能引发异常的代码result = 10 / 0
except ZeroDivisionError:# 处理特定异常print("不能除以零!")
except Exception as e:# 通用异常处理print(f"发生错误: {e}")
else:# 无异常时执行print("计算成功")
finally:# 始终执行的清理代码print("清理资源")

2. 异常传播机制

二、常见异常类型

1. 内置异常层次

所有异常类都继承 BaseException

BaseException├── KeyboardInterrupt├── SystemExit└── Exception├── ArithmeticError│    ├── ZeroDivisionError│    └── FloatingPointError├── LookupError│    ├── IndexError│    └── KeyError├── OSError│    ├── FileNotFoundError│    └── PermissionError└── ValueError

2. 常见异常示例

# 文件操作
try:with open("nonexist.txt") as f:content = f.read()
except FileNotFoundError:print("文件不存在")# 类型转换
try:num = int("abc")
except ValueError:print("无效的数字格式")# 字典操作
d = {"key": "value"}
try:print(d["missing"])
except KeyError:print("键不存在")

三、多重异常处理

1. 合并捕获

try:# 可能抛出多种异常的代码
except (TypeError, ValueError) as e:print(f"输入类型错误: {e}")

2. 分层处理

try:data = json.loads(invalid_json)
except json.JSONDecodeError:print("JSON解析失败")
except Exception:print("其他未知错误")

四、finally与else子句

1. finally 应用场景

file = None
try:file = open("data.txt", "r")process(file)
except IOError:print("文件操作错误")
finally:if file:file.close()  # 确保资源释放

2. else 使用技巧

try:result = risky_operation()
except NetworkError:handle_error()
else:save_result(result)  # 仅在成功时执行

五、自定义异常

1. 创建异常类

class InvalidEmailError(ValueError):"""自定义邮箱格式异常"""def __init__(self, email):super().__init__(f"无效邮箱格式: {email}")self.email = email# 使用示例
email = "user@"
if "@" not in email or "." not in email.split("@")[1]:raise InvalidEmailError(email)

2. 异常继承体系

class DatabaseError(Exception):"""数据库操作基类异常"""class ConnectionError(DatabaseError):"""数据库连接异常"""class QueryError(DatabaseError):"""SQL查询异常"""

六、异常链与上下文

1. raise from 语法

try:config = load_config()
except FileNotFoundError as e:raise RuntimeError("配置加载失败") from e

2. 异常上下文查看

try:# 可能出错的代码
except Exception as e:print("原始异常:", e.__cause__)print("上下文:", e.__context__)

七、最佳实践与陷阱

✅ 推荐做法

1. 具体异常捕获优先
2. 添加有意义的错误信息

raise ValueError(f"无效参数值: {value}")

3. 日志记录异常

import logging
try:process()
except Exception:logging.exception("处理失败")

⚠️ 避免陷阱

1. 捕获过于宽泛的异常

try:...
except:  # 捕获所有异常，包括KeyboardInterruptpass

2. 忽略异常

try:...
except Exception:pass  # 静默失败

3. 重复抛出异常

try:...
except Exception as e:print(e)raise  # 保留原始堆栈信息

综合实战案例

网络请求重试机制

import requests
from time import sleepdef fetch_data(url, retries=3):for attempt in range(retries):try:response = requests.get(url, timeout=5)response.raise_for_status()return response.json()except requests.HTTPError as e:print(f"HTTP错误: {e}")except requests.Timeout:print("请求超时")except requests.RequestException:print("网络连接问题")if attempt < retries - 1:sleep(2 ** attempt)  # 指数退避raise Exception(f"请求失败，已重试{retries}次")# 使用示例
data = fetch_data("https://api.example.com/data")

通过掌握这些异常处理技巧，您可以：

• 编写更健壮的程序
• 提高错误诊断效率
• 创建更友好的用户交互体验
• 构建可维护的异常处理体系

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建议在实际开发中结合具体业务场景，设计合理的异常处理策略，并定期审查异常处理代码的有效性