Python 异常处理机制详解

基础异常处理

try 语句用于捕获和处理程序执行期间可能发生的异常。

def divide_numbers(a, b):
    try:
        result = a / b
        return result
    except ZeroDivisionError:
        return "除数不能为零"

print(divide_numbers(10, 0))

多重异常处理

根据不同的异常类型执行不同的处理逻辑。

def process_user_input():
    try:
        user_input = input("请输入一个数字")
        number = int(user_input)
        result = 100 / number
        return result
    except ValueError:
        return "输入必须是数字"
    except ZeroDivisionError:
        return "输入不能为零"
    except Exception as error:
        return f"发生未知错误{str(error)}"

资源清理操作

finally 块确保资源得到正确释放。

def read_file_content(filename):
    try:
        with open(filename, 'r') as file:
            content = file.read()
            return content
    except FileNotFoundError:
        return "文件不存在"
    except PermissionError:
        return "没有操作权限"
    except Exception as error:
        return f"操作失败{str(error)}"

自定义异常类

创建应用特定的异常类型。

class InsufficientFundsError(Exception):
    def __init__(self, balance, amount):
        self.balance = balance
        self.amount = amount
        self.deficit = amount - balance
        super().__init__(f"余额不足，当前余额{balance}，需要{amount}，差额{self.deficit}")

class BankAccount:
    def __init__(self, balance):
        self.balance = balance

    def withdraw(self, amount):
        if amount > self.balance:
            raise InsufficientFundsError(self.balance, amount)
        self.balance -= amount
        return self.balance

异常链处理

保留异常上下文信息。

def validate_data(data):
    try:
        process_data(data)
    except ValueError as error:
        raise ValidationError("数据验证失败") from error

def process_data(data):
    if not isinstance(data, dict):
        raise ValueError("数据必须是字典类型")

上下文管理

使用 with 语句简化资源管理。

class DatabaseConnection:
    def __init__(self, connection_string):
        self.connection_string = connection_string

    def __enter__(self):
        print("连接数据库")
        return self

    def __exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb):
        print("关闭数据库连接")

with DatabaseConnection("mysql://localhost:3306") as db:
    print("执行数据库操作")

调试辅助

使用 assert 语句进行调试。

def calculate_discount(price, rate):
    assert 0 <= rate <= 1, "折扣率必须在0到1之间"
    assert price > 0, "价格必须大于0"
    return price * (1 - rate)