目錄
一、異常處理概述
1.1 什么是異常？
1.2 常見異常類型示例
二、基礎異常捕獲
2.1 簡單異常捕獲語法
2.2 特定異常類型捕獲
三、高級異常處理技術
3.1 完整異常處理語法
3.2 異常傳遞機制
四、主動拋出異常
4.1 自定義異常拋出
4.2 創建自定義異常類
五、總結
一、異常處理概述
1.1 什么是異常？
在Python編程中，異常是指程序在運行時發生的意外情況，它會中斷正常的程序流程。當Python解釋器遇到無法正常執行的代碼時，會停止程序并顯示錯誤信息，這個過程稱為拋出異常。
異常處理的必要性：
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增強程序的健壯性，避免意外崩潰
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提供友好的錯誤提示，改善用戶體驗
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幫助開發者快速定位和修復問題
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處理外部依賴可能出現的各種問題（如網絡請求、文件IO等）
1.2 常見異常類型示例
Python內置了許多異常類型，以下是一些常見例子：
| 異常類型 | 觸發場景 |
|---|---|
ValueError | 傳入無效參數，如int('abc') |
TypeError | 類型操作不當，如1 + '1' |
IndexError | 索引超出序列范圍 |
KeyError | 訪問字典不存在的鍵 |
FileNotFoundError | 嘗試打開不存在的文件 |
ZeroDivisionError | 除數為零的除法運算 |
AttributeError | 訪問對象不存在的屬性 |
ImportError | 導入模塊/包失敗 |
二、基礎異常捕獲
2.1 簡單異常捕獲語法
最基本的異常捕獲結構：
try:# 嘗試執行的代碼risky_operation()
except:# 發生異常時的處理handle_error()實際應用示例：
try:age = int(input("請輸入您的年齡："))
except:print("輸入無效，請輸入數字年齡")2.2 特定異常類型捕獲
針對不同異常類型進行差異化處理：
try:file = open("data.txt")content = file.read()number = int(content)result = 100 / number
except FileNotFoundError:print("文件不存在")
except ValueError:print("文件內容必須是數字")
except ZeroDivisionError:print("文件中的數字不能為零")
finally:file.close() # 確保文件總是被關閉最佳實踐建議：
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避免使用過于寬泛的異常捕獲（如裸
except:） -
按照從具體到一般的順序排列except子句
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為每種異常類型提供有意義的錯誤信息
三、高級異常處理技術
3.1 完整異常處理語法
Python提供了完整的異常處理結構：
try:# 嘗試執行的代碼process_data()
except SpecificError as e:# 處理特定異常log_error(e)
except (ErrorType1, ErrorType2) as e:# 處理多個異常類型handle_multiple_errors(e)
except Exception as e:# 處理其他所有異常handle_generic_error(e)
else:# 無異常時執行的代碼on_success()
finally:# 無論是否異常都會執行的代碼cleanup_resources()實際應用場景：
def load_config(file_path):try:with open(file_path) as f:config = json.load(f)except FileNotFoundError:print(f"警告：配置文件 {file_path} 不存在，使用默認配置")return DEFAULT_CONFIGexcept json.JSONDecodeError:print(f"錯誤：配置文件 {file_path} 格式無效")raise # 重新拋出異常else:print("配置加載成功")return configfinally:print("配置加載流程結束")3.2 異常傳遞機制
Python中的異常具有自然的傳遞性：
def validate_age(age):if age < 0:raise ValueError("年齡不能為負數")return agedef process_application():try:age = validate_age(-5)except ValueError as e:print(f"輸入驗證失敗：{e}")# 可以在此處添加恢復邏輯或重新拋出多層調用中的異常傳遞：
def layer1():return 1/0def layer2():return layer1()def layer3():return layer2()try:layer3()
except ZeroDivisionError:print("錯誤最終在這里被捕獲")四、主動拋出異常
4.1 自定義異常拋出
在業務邏輯中主動拋出異常：
class InsufficientFundsError(Exception):"""自定義異常類"""passdef withdraw(amount, balance):if amount > balance:raise InsufficientFundsError(f"余額不足，當前余額：{balance}")return balance - amounttry:withdraw(1000, 500)
except InsufficientFundsError as e:print(f"取款失敗：{e}")4.2 創建自定義異常類
class InvalidEmailError(Exception):"""郵箱格式無效異常"""def __init__(self, email, message="無效的郵箱格式"):self.email = emailself.message = messagesuper().__init__(self.message)def validate_email(email):if '@' not in email:raise InvalidEmailError(email)return Truetry:validate_email("user.example.com")
except InvalidEmailError as e:print(f"{e.message}: {e.email}")五、總結
Python異常處理是編寫健壯程序的關鍵技能。通過本文，您應該掌握：
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基礎try-except語句的使用方法
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多種異常類型的差異化處理
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異常傳遞機制和主動拋出異常
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創建自定義異常類滿足業務需求
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異常處理的最佳實踐和常見模式
良好的異常處理能夠顯著提升代碼質量和用戶體驗，值得開發者投入時間深入學習和實踐。
