Python异常处理函数的方法和技巧

Python 中提供了非常强大的异常处理机制，能够帮助我们更好地处理程序中出现的错误和异常情况。在实际的开发过程中，合理地使用异常处理函数能够提高程序的健壮性和可靠性。本文将介绍 Python 异常处理函数的方法和技巧，以及常见的异常处理场景和应用场景。

一、Python 异常处理函数

Python 中的异常处理机制通过 try-except 代码块来实现。try 块中包含可能发生异常的代码，except 块中包含处理异常的代码。如果 try 块中的代码正常执行，那么 except 块中的代码就会被忽略；如果 try 块中的代码出现异常，那么 except 块中的代码就会被执行。

try-except 代码块的一般语法如下：

try:
    # 可能出现异常的代码
except Exception1:
    # 处理 Exception1 异常的代码
except Exception2:
    # 处理 Exception2 异常的代码
...
finally:
    # 一定会执行的代码，比如清理工作

在这个语法中，try 块后面可以跟一个或多个 except 块，每个 except 块处理一种特定的异常。如果 try 块中的代码出现某种异常，那么 Python 会自动寻找与之相应的 except 块来处理异常。

需要注意的是，一旦给出了 except 块中的异常类型，那么这个块就只能处理这种类型的异常了。如果出现了其他类型的异常，那么程序就会崩溃，显示错误信息。

除了 except 块之外，还可以使用 finally 块。finally 块中包含的代码一定会被执行，不管 try 块中的代码是否出现异常。通常情况下，finally 块中包含的代码用来清理工作，例如关闭文件或者数据库连接等。

二、Python 异常处理函数的技巧

1. 处理多个异常

当程序可能出现多种异常时，可以使用多个 except 块来处理。例如：

try:
    # 可能出现两种异常
except Exception1:
    # 处理 Exception1 异常的代码
except Exception2:
    # 处理 Exception2 异常的代码

在这个代码块中，try 块中的代码可能出现两种不同的异常，分别是 Exception1 和 Exception2。如果出现 Exception1 异常，那么对应的 except 块就会执行；如果出现 Exception2 异常，那么对应的 except 块就会执行。

2. 处理未知异常

如果出现未知的异常，可以使用 except Exception 块来处理。该块可以处理任何类型的异常，但是需要注意的是，粗略地捕获所有异常可能会掩盖开发者不愿意忽略的问题。

try:
    # 可能出现异常
except Exception as e:
    # 处理未知异常的代码
    print("Error:", e)

在这段代码中，except Exception 块可以处理可能出现的所有异常。在 except 块中使用 as 关键字和一个变量 e，可以将异常信息保存在变量 e 中，并打印出来。

3. 使用 else 块

除了 except 和 finally 块之外，还可以使用 else 块。在 else 块中的代码只有在 try 块中的代码不出现任何异常时才会被执行。例如：

try:
    # 可能出现异常
except Exception1:
    # 处理 Exception1 异常的代码
except Exception2:
    # 处理 Exception2 异常的代码
else:
    # 除了前面两种异常之外的其它代码

在这个代码块中，如果 try 块中的代码出现 Exception1 或 Exception2 异常，那么对应的 except 块就会被执行；否则，else 块就会被执行。

4. 自定义异常

除了 Python 内置的异常类之外，我们也可以自己定义异常类。自定义异常类可以帮助我们更好地处理程序中的异常情况。

定义自己的异常类非常简单，只需要从 Exception 类继承即可。例如：

class MyException(Exception):
    pass

在这个代码中，我们定义了一个 MyException 类，它继承自 Exception 类。继承自 Exception 类使得 MyException 类得到了基本的异常处理能力，例如把异常信息打印出来等。

三、Python 异常处理函数的应用场景

1. 文件操作

在进行文件操作时，可能会出现文件不存在、文件无法打开、读写文件时出现错误等情况。在这种情况下，我们需要使用 try-except 代码块来进行异常处理。

try:
    f = open("test.txt", "r")
    # 对文件进行读写操作
except FileNotFound:
    print("File not found.")
except IOError:
    print("IO Error.")
finally:
    f.close()

在这个代码中，我们使用 try-except 代码块打开文件，进行读写操作。如果出现了两种异常，即文件不存在和读写文件时出现错误，那么对应的 except 块就会被执行。在文件操作结束后，我们使用 finally 块关闭文件。

2. 网络请求

在进行网络请求时，可能会出现超时、连接关闭等异常。在这种情况下，我们需要使用 try-except 代码块来处理异常。

try:
    # 发送网络请求
except TimeoutError:
    print("Timeout.")
except ConnectionError:
    print("Connection error.")

在这个代码中，我们使用 try-except 代码块发送网络请求。如果出现超时或者连接关闭的异常，那么对应的 except 块就会被执行。

3. 数据库操作

在进行数据库操作时，可能会出现连接关闭、命令执行错误等异常。在这种情况下，我们需要使用 try-except 代码块来进行异常处理。

import pymysql

try:
    conn = pymysql.connect(host='localhost', user='root', password='123456')
    cursor = conn.cursor()
    cursor.execute('SELECT * FROM test_db')
    data = cursor.fetchall()
except pymysql.Error:
    print("SQL error.")
finally:
    cursor.close()
    conn.close()

在这个代码中，我们使用 try-except 代码块连接数据库，并执行一条 SELECT 命令。如果出现命令执行错误的异常，那么对应的 except 块就会被执行。在数据库操作结束后，我们使用 finally 块关闭连接和游标。

四、总结

Python 异常处理函数提供了一种有效的方式来处理程序中出现的异常和错误。合理地使用异常处理函数能够提高程序的健壮性和可靠性。在进行异常处理时，我们需要注意处理多个异常、处理未知异常、使用 else 块、自定义异常类等技巧。在实际的开发过程中，可以根据不同的应用场景来使用异常处理函数。