python學習進階之異常和文件操作(三)

文章目錄

1.程序異常
2.文件操作
3.json操作

1.程序異常

1.1 異常

異常概念：程序在運行時, 如果Python解釋器遇到到一個錯誤, 則會停止程序的執行, 并且提示一些錯誤信息, 這就是異常
拋出異常：程序停止執行并且提示錯誤信息這個動作, 通常稱之為拋出(raise) 異常
提示：程序開發時，很難將所有的特殊情況都處理的面面俱到，通過異常捕獲可以針對突發事件做集中的處理，從而保證程序的穩定性和健壯性。在自動化測試過程中, 也可以借助捕獲異常操作, 完成類似: 用例執行報錯時截圖、打印日志信息等操作

1.2 異常捕獲

基本語法：
- try：嘗試，下方編寫要嘗試代碼，不確定是否能夠正常執行的代碼
- except：如果有異常捕獲，下方編寫捕獲到異常，處理失敗的代碼
```
try:# 嘗試執行的代碼
except:# 出現異常時執行的代碼
```

案例：

def input_num():"""定義輸入數據函數"""try:num = int(input('請輸入數字:'))print('獲取的數據為: {}'.format(num))except:print('請輸入正確數據!')if __name__ == '__main__':input_num()# 運行結果
請輸入數字:肥腸粉  # 輸入錯誤的數據
請輸入正確數據!

完整語法：

try:xxx代碼pass
except 錯誤類型1:# 針對錯誤類型1，對應的代碼處理pass
except 錯誤類型2:# 針對錯誤類型2，對應的代碼處理pass
except Exception as e:# 打印錯誤信息print(e)
finally:# 無論是否有異常，都會執行的代碼pass

案例

def input_num():"""定義輸入數據函數"""try:num = int(input('請輸入數字:'))except ValueError:print('輸入錯誤!')else:if num % 2 == 0:print('獲取的數據為: {}, 是偶數!'.format(num))else:print('獲取的數據為: {}, 是奇數!'.format(num))finally:print('程序運行結束!')if __name__ == '__main__':input_num()# 運行結果
# 輸入1的結果
請輸入數字:1
獲取的數據為: 1, 是奇數!
程序運行結束!# 輸入2的結果
請輸入數字:2
獲取的數據為: 2, 是偶數!
程序運行結束!# 輸入異常數據"test"的結果
請輸入數字:test
輸入錯誤!
程序運行結束!

1.3 特定異常

說明：
- 捕獲特定異常類型, 能夠實現僅在特定異常類型出現時, 代碼再做對應的處理
- 具體的異常類型可以先行從代碼執行的報錯信息中獲取, 在設置捕獲異常操作

語法格式

try:# 嘗試執行的代碼
except 異常類型:# 出現異常時執行的代碼

案例

# 需求1. 提示用戶輸入一個整數2. 使用8 除以用戶輸入的整數并且輸出\def input_num():"""定義輸入數據函數"""try:num = int(input("請輸入整數："))result = 8 / numprint(result)except ValueError:print("請輸入正確的整數")except ZeroDivisionError:print("除 0 錯誤")if __name__ == '__main__':input_num()# 運行結果
請輸入整數：0    # 輸入數據0
除 0 錯誤

1.4 未知異常

說明：
- 如果希望程序無論出現任何錯誤，都不會因為Python解釋器拋出異常而被終止，可以捕獲Exception
- except Exception as e: e表示捕獲到的異常對象，記錄異常的錯誤信息，e為慣用變量名，可以自定義

語法格式

try:# 嘗試執行的代碼
except Exception as e: # 出現異常時執行的代碼print('異常信息為: {}'.format(e))

案例：

def input_num():"""定義輸入數據函數"""try:num = int(input("請輸入整數："))result = 8 / numprint(result)except Exception as e:print("出錯了：{}".format(e))  # 捕獲到異常if __name__ == '__main__':input_num()# 運行結果
請輸入整數：0
出錯了：division by zero

1.5 異常的傳遞

概念：：是指當異常在函數內部被引發但未被捕獲時，會向調用棧的上層傳遞，直到被捕獲或到達程序頂層導致程序終止

案例

def func1():print("func1開始")func2()print("func1結束")  # 這行之前已經發生異常，所以這行不會執行def func2():print("func2開始")1 / 0  # 引發ZeroDivisionErrorprint("func2結束")  # 這行之前已經發生異常，所以這行不會執行try:func1()
except ZeroDivisionError as e:print(f"捕獲到異常: {e}")# 運行結果
func1開始
func2開始
捕獲到異常: division by zero

1.6 拋出異常

說明
- Python 中提供了一個Exception 異常類
- 在開發時，如果滿足特定業務需求時希望拋出異常，可以：
  - 1）創建一個Exception類的對象
  - 2）使用raise 關鍵字拋出異常對象

語法格式

# 創建異常對象
ex = Exception(“異常描述信息”)
# 拋出異常對象
raise ex

案例

def outer_func():print("outer_func開始")try:inner_func()except ValueError:print("outer_func捕獲到ValueError")print("outer_func結束")def inner_func():print("inner_func開始")raise ValueError("內部函數引發的錯誤")print("inner_func結束")  # 這行不會執行outer_func()# 運行結果
outer_func開始
inner_func開始
outer_func捕獲到ValueError
outer_func結束

2.文件操作

2.1 文件的概念和類型

概念：可以存儲在長期存儲設備上的一段數據即為文件
類型：
- 文本文件：可以直接使用文本編輯器查看內容的文件, 例如: Python代碼文件
- 二進制文件：不可以直接使用文本編輯器查看內容的文件, 例如: 音頻/視頻/圖片

2.2 文件的操作

操作步驟

1. 打開文件
2. 讀、寫文件-  讀將文件內容讀入內存-  寫將內存內容寫入文件
3. 關閉文件

說明: 文件的讀取與寫入, 都推薦使用 with open() 方法, 該方法執行結束后, 會自動關閉文件

# name: 要訪問的文件路徑及名稱
# encoding: 設置字符編碼
# f: 文件對象, 慣用變量名, 可以自定義
with open(name, encoding='utf8') as f:pass

文件寫入/讀取常用模式
- 'r' ：以只讀方式打開文件。這是默認模式。如果文件不存在，拋出異常
- 'w' ：以只寫方式打開文件。如果文件存在會被覆蓋。如果文件不存在，創建新文件
- 'a' ：以追加方式打開文件。如果該文件已存在，在文件末尾追加內容。如果文件不存在，創建新文件進行寫入
- rb: 以二進制格式打開一個文件用于只讀
- wb:以二進制格式打開一個文件只用于寫入

文件讀取方法

read() - 讀取整個文件內容
readline() - 讀取一行
readlines() - 讀取所有行并返回列表

迭代文件對象 - 逐行讀取

# 方法1：read()
with open('example.txt', 'r') as f:content = f.read()# 方法2：逐行讀取
with open('example.txt', 'r') as f:for line in f:print(line.strip())# 方法3：readlines()
with open('example.txt', 'r') as f:lines = f.readlines()for line in lines:print(line.strip())

文件寫入方法

write() - 寫入字符串
writelines() - 寫入字符串列表

文件寫入實例

# 寫入單個字符串
with open('output.txt', 'w') as f:f.write('第一行\n')f.write('第二行\n')# 寫入多行
lines = ['第一行\n', '第二行\n', '第三行\n']
with open('output.txt', 'w') as f:f.writelines(lines)

2.3 文件與目錄管理

使用 os 和 os.path 模塊

import os# 檢查文件/目錄是否存在
os.path.exists('example.txt')# 獲取文件大小
os.path.getsize('example.txt')# 重命名文件
os.rename('old.txt', 'new.txt')# 刪除文件
os.remove('file_to_delete.txt')# 創建目錄
os.mkdir('new_dir')# 列出目錄內容
os.listdir('.')  # 當前目錄

3.json操作

3.1 json文件

JSON的全稱是”JavaScript Object Notation”，是JavaScript對象表示法，它是一種基于文本，獨立于語言的輕量級數據交換格式
在自動化測試中經常用來存放測試數據，文件后綴名為: .json
提示：其他常見的數據源文件格式: txt/excel/csv/xml
```
{
"name": "小明","gender": "男","age": 88}
```

3.2 json語法

json格式說明
- {}大括號保存對象
- []中括號保存數組
- 對象數組可以相互嵌套
- 數據采用鍵值對表示
- 多個數據由逗號分隔
json的鍵值
- 鍵:JSON鍵必須是字符串類型, 必須使用英文雙引號
- 值:JSON的值可以是是以下這些
  - 數字(整數或浮點數)
  - 字符串(使用雙引號)
  - 邏輯值(true 和false)
  - 數組（列表）-> []
  - 對象-> {}
  - 空值: null

json內容格式

{"name": "tom","age": 18,"isMan": true,"school": null,"address": {"country": "中國","city": "北京","street": "長安街"},"numbers": [2, 6, 8, 9],"links": [{"name": "Baidu","url": "http://www.baidu.com"},{"name": "TaoBao","url": "http://www.taobao.com"}]}

3.3 JSON 數據操作

讀取

# 導入依賴包
import json# 讀取JSON文件
with open('data.json', encoding='UTF-8') as f:# 返回的數據類型為字典或列表data = json.load(f)

寫入

# 導入依賴包
import json# 寫入JSON
data = {'name': 'Alice', 'age': 25}
with open('data.json', 'w') as f:json.dump(data, f)

案例1（基本JSON寫入和讀取）

import json# 準備數據
data = {"name": "張三","age": 30,"is_student": False,"courses": ["數學", "英語", "計算機"],"address": {"city": "北京","street": "中關村"}
}# 寫入JSON文件
with open('user_info.json', 'w', encoding='utf-8') as f:json.dump(data, f, ensure_ascii=False, indent=4)  # ensure_ascii=False保證中文正常顯示# 讀取JSON文件
with open('user_info.json', 'r', encoding='utf-8') as f:loaded_data = json.load(f)print("讀取到的數據:", loaded_data)

案例2（稍復雜的json讀入和寫出）

import json# 復雜JSON數據
company = {"company_name": "科技公司","departments": [{"name": "研發部","employees": [{"id": 101, "name": "張工程師", "position": "高級工程師"},{"id": 102, "name": "李程序員", "position": "初級工程師"}],"budget": 1500000},{"name": "市場部","employees": [{"id": 201, "name": "王經理", "position": "市場總監"}],"budget": 800000}],"founded": "2010-01-15"
}# 寫入文件
with open('company_data.json', 'w', encoding='utf-8') as f:json.dump(company, f, ensure_ascii=False, indent=4)# 讀取并查詢特定信息
with open('company_data.json', 'r', encoding='utf-8') as f:data = json.load(f)print(f"公司名稱: {data['company_name']}")print("部門信息:")for dept in data['departments']:print(f"{dept['name']}: {len(dept['employees'])}名員工, 預算: {dept['budget']}元")