异常与资源管理

学习目标

这一课解决两个必然发生的问题：文件不存在/内容损坏怎么办，文件读一半崩了谁来关。目标是写出「错误信息有用、资源必定释放」的代码，并且不吞异常。

问题场景

P06 要做的校验工具会遍历几十个 JSON 文件：有的不存在、有的被手改坏了、有的编码不对。裸跑第一版大概长这样：

f = open(path)
data = json.load(f)   # 文件不存在？内容是坏的？全抛异常直接崩

JS 里你写过 try/catch 加 finally，Python 的结构几乎一样，但多一个关键设施：with 语句，它把「必定关闭」从纪律变成语言机制。

核心解释

异常处理的原则按顺序就三条：只捕获能处理的、错误信息要保留上下文、资源交给 with。

import json

def load_records(path: str) -> list:
    try:
        with open(path, encoding="utf-8") as f:
            return json.load(f)
    except FileNotFoundError:
        print(f"跳过：文件不存在 {path}")
        return []
    except json.JSONDecodeError as e:
        raise ValueError(f"课程文件损坏: {path} 第{e.lineno}行") from e

三个要点逐个说清：

1. except 要写具体类型。except Exception: 或裸 except: 会把拼写错误、逻辑 bug 一起吞掉，你只会看到莫名其妙的「没输出」。只捕获你确实能处理的那一两种。
2. raise ... from e 保留异常链。转成业务异常时把原始异常挂上去，日志里能看到完整因果链；直接 raise ValueError(...) 会丢掉「第几行」这类原始信息。
3. with 等价于 JS 的 using/try-finally 组合。块内无论正常返回还是抛异常，f.close() 必定执行。自己写资源管理时用 contextlib.contextmanager 达到同样效果。

文件之外，sqlite3.connect()、socket 同样适用 with。P11 写数据库、P18 看日志时，这套结构会反复出现。

示例拆解

用 P03 的模块结构验证异常路径：

# main.py
from parsing import load_records

if __name__ == "__main__":
    print(load_records("not-exist.json"))       # 跳过：文件不存在 ... → []
    try:
        load_records("broken.json")             # 内容是 {bad json
    except ValueError as e:
        print("捕获:", e)                        # 捕获: 课程文件损坏: broken.json 第1行

预期行为：缺文件返回空列表并提示（可恢复，程序继续跑）；坏文件抛出带路径和行号的业务异常（不可静默，调用方必须知道）。这个「可恢复的记下来继续、不可恢复的带上下文抛出去」的分界线，就是判断一段异常处理写没写对的唯一标准。

动手任务

本课实验区有可直接运行的版本（纯标准库）：

1. 给 load_records 补上 PermissionError 分支，处理无权限文件，返回空列表并打印原因。
2. 用 contextlib.contextmanager 写一个 open_quiet(path) 上下文管理器：进入返回文件对象，退出自动关闭并打印「closed」。
3. 把某个 except 改成裸 except: pass，制造一个拼写错误感受「异常被吞」的排查难度，然后改回来。

常见错误

• except: pass 静默吞掉：出错了但程序「看起来正常」，最难的 bug 都这么来的；至少要打印或记日志。
• 捕获范围过大：except Exception 把 KeyboardInterrupt 之外的全接住，调试信息全没了；写具体异常类型。
• 在 except 里 return 掩盖问题：本该让上层知道的失败被一个默认值盖掉；先想清楚这个失败谁能处理。
• 手动 close 不用 with：异常路径上必漏；资源一律 with，自己包装就用 contextmanager。

检查与复盘

自查清单：

• 代码里找不到裸 except: 和 except: pass
• 能说清 FileNotFoundError 和 JSONDecodeError 分别该恢复还是该抛
• 打开过的每个资源都由 with 管理而不是手动 close

参考资料

• Python 官方教程：错误与异常 —— try/except/finally 与异常链
• contextlib 标准库文档 —— 自定义上下文管理器