为什么需要异常处理？

在Python编程中，异常处理是编写健壮、可靠代码的关键。当程序遇到错误（如文件不存在、除以零、网络连接中断等）时，异常处理机制可以：

• 防止程序意外崩溃
• 提供有意义的错误信息
• 在错误发生时执行清理操作
• 提高代码的可读性和可维护性

异常处理基本结构

Python使用try...except块来处理异常：

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:
    # 处理其他异常
    print(f"发生错误: {e}")
else:
    # 没有异常时执行
    print("计算成功！")
finally:
    # 无论是否发生异常都会执行
    print("执行清理操作")

实际应用示例

文件操作异常处理

try:
    # 尝试打开文件
    file = open("data.txt", "r")
    content = file.read()
    print(content)
except FileNotFoundError:
    print("错误：文件不存在！")
except PermissionError:
    print("错误：没有文件访问权限！")
except IOError as e:
    print(f"文件读写错误: {e}")
else:
    print("文件读取成功！")
finally:
    # 确保文件被关闭
    file.close()
    print("文件已关闭")

自定义异常

class InvalidAgeError(Exception):
    """当年龄无效时抛出异常"""
    def __init__(self, age):
        self.age = age
        super().__init__(f"无效的年龄: {age}。年龄必须在0-120之间")

def register_user(age):
    if not (0 <= age <= 120):
        raise InvalidAgeError(age)
    print(f"用户年龄 {age} 已注册")

try:
    register_user(150)
except InvalidAgeError as e:
    print(e)

异常处理最佳实践

• 具体异常优先：捕获具体异常而非通用Exception
• 避免空except块：不要忽略捕获的异常
• 资源清理：使用finally或上下文管理器确保资源释放
• 记录异常：使用logging模块记录异常信息
• 自定义异常：为特定错误情况创建自定义异常类
• 异常链：使用raise from保留原始异常信息

总结

Python异常处理是编写健壮应用程序的关键技能。通过合理使用try-except-else-finally结构，您可以：

1. 防止程序因未处理异常而崩溃
2. 提供有意义的错误信息和恢复策略
3. 确保资源得到正确释放
4. 提高代码可读性和可维护性

掌握异常处理不仅能让您的代码更健壮，还能显著提升应用程序的用户体验。合理使用本文介绍的技术，将使您能够构建出更可靠、更专业的Python应用程序。