《python数据分析及其在水利工程中的应用》课件-21理解与处理内置异常

防患未然理解与处理内置异常Understandandhandlebuilt-inexceptions固若⾦汤-新的升级任务ImpregnableasaRock-Newupgrademission治⽔之路，常有意外(异常)。⻓⽼的指引：成为【固堤⼈】—智水长老本次升级任务名为需有应对之策，⽅能确保⼤堤稳固，程序健壮。“固若金汤”“固堤人”，⽬标是助你成为—名真正的。本次任务：防患未然-处理内置异常Thistask:Preventproblemsbeforetheyoccur-Handlebuilt-inexceptions任务⽬标理解异常认识常⻅的内置异常掌握

try-except

结构运用

else/finally子句掌握raise抛出异常认识'险情'：异常的基本概念Understanding"danger":Thebasicconceptofabnormality01第一节何为'异常'？程序中的意外Therelationshipbetweenclassesandobjects异常的概念在Python中，异常是程序运⾏时出现的错误。程序开始正常执行是否出现异常？继续执行程序完成程序中断/崩溃否是程序的流程图为何要'防患未然'？处理异常的重要性Whyshouldwe"preventproblemsbeforetheyoccur"?Theimportanceofhandlingexceptions“善治⽔者，必先识险，⽽后处之泰然。“为何要'防患未然'？处理异常的重要性Whyshouldwe"preventproblemsbeforetheyoccur"?Theimportanceofhandlingexceptions防止程序崩溃0102提供有用信息03优雅处理错误处理异常的重要原因常见的“⽔⽂险情”：内置异常类型（1）Common"hydrologicalhazards":Built-inanomalytypesSyntaxError（句法之误）正确示例错误示例print("你好")print

"你好"#SyntaxError#缺少括号（

Python

2语法）常见的“⽔⽂险情”：内置异常类型（2）Common"hydrologicalhazards":Built-inanomalytypes#

尝试除以零try:result

=

10

/

0print(result)exceptZeroDivisionError:print("错误：

除数不能为零！

")#输出：错误：

除数不能为零！ZeroDivisionError（

除零之险）常见的"⽔⽂险情"：内置异常类型(3)Common"hydrologicalhazards":Built-inanomalytypes(2)#使⽤未定义的变量try:print(未定义变量)except

NameError

as

e:print(f"错误：

{e}")#输出：错误：

name

'未定义变量

'

is

not

definedNameError（名实不符）常见的"⽔⽂险情"：内置异常类型(4)Common"hydrologicalhazards":Built-inanomalytypes(2)#尝试将字符串与数字相加try:result=

"三峡⼤坝"

+

2023print(result)except

TypeError

as

e:print(f"错误：

{e}")#输出：错误：

can

only

concatenate

str

(not

"int")

to

strTypeError（类型错配）常见的"⽔⽂险情"：内置异常类型(5)Common"hydrologicalhazards":Built-inanomalytypes(3)#尝试打开不存在的⽂件try:f=open("不存在的河图

.txt",

"r")content=

f.read()exceptFileNotFoundError:print("错误：找不到指定⽂件")#输出：错误：找不到指定⽂件FileNotFoundError（文件路径错误）构筑"法盾":try-except异常处理Buildinga"magicshield":try-exceptexceptionhandling02第二节try-except：基础"法盾"结构try-except:Thebasic"legalshield"structure开始进⼊try块执⾏try块代码继续执⾏try块继续执⾏后续代码跳转到except块正常执⾏发⽣异常执⾏try块代码否结束执⾏except块try-except

结构捕获特定"险情"：指定异常类型Capturespecific"hazards":Specifytheexceptiontypetry:depth_str=input("请输⼊河道深度（

⽶）：

")depth=

float(depth_str)flow_rate=

1000

/

depth来看⼀个例⼦：基础except捕获所有异常指定异常类型，针对性处理多except块处理不同异常；按序匹配，执行首个符合的处理。捕获特定"险情"：指定异常类型Capturespecific"hazards":Specifytheexceptiontype错误类型2错误类型1非数字输入输入0ValueErrorZeroDivisionErrorexceptValueError:print("输⼊有误，

河道深度应为数字！

")exceptZeroDivisionError:print("河道深度不能为零！

")捕获特定"险情"：指定异常类型Capturespecific"hazards":Specifytheexceptiontype开始执⾏try块代码发生异常？异常类型？执⾏ValueError处理执⾏ZeroDivisionError处理程序崩溃正常完成try块继续后续代码否是ValueErrorZeroDivisionError其他异常获取"险情"详情：访问异常对象Obtaindetailsof"Danger":AccesstheabnormalobjectexceptZeroDivisionErrorasetry:result=

some_value

/

0except

ZeroDivisionError

as

e:#

将异常实例赋值给变量eprint(f"发⽣除零险情！

具体信息：

{e}")#假设some_value

=

10#输出：

发⽣除零险情！

具体信息：exceptas异常类型变量名（e或ex）

+++division

by

zero获取"险情"详情：访问异常对象Obtaindetailsof"Danger":Accesstheabnormalobject#使⽤函数data=

read_water_level_data("⽔位数据.txt")exceptFileNotFoundError

as

e:print(f"错误：找不到⽔位数据⽂件

-{e}")

return

NoneexceptPermissionError

as

e:print(f"错误：

⽆权限读取⽂件

-{e}")return

NoneexceptException

as

e:print(f"发⽣未预期错误：

{e}")return

Nonedef

read_water_level_data(filename):try:with

open(filename,

'r')as

file:data=

file.read()return

data"法盾"强化：else与finally"MagicShield"Enhancement:elseandfinally03第三节else⼦句：风平浪静时的后续elseclause:Thefollow-upwhentheseaiscalmelse子句核心原则02位置性：需置于所有except块之后03执行性：仅try块无异常时才执行01可选性：else子句为非必需配置else⼦句：风平浪静时的后续elseclause:Thefollow-upwhentheseaiscalmtry:water_level=floatexceptValueError:print("⽔位数据⾮有效数字！

")else:#如果try块没有发⽣异常，则执⾏此代码print(f"⽔位数据记录成功

:

{water_level}⽶

")(input("输⼊当前⽔位

:

"))

#如果输⼊"5.4"#输出：⽔位数据记录成功:

5.4⽶#如果输⼊"⾼

"#输出：⽔位数据⾮有效数字！finally子句核心原则02位置性：置于try-except-else结构末尾03执行性：始终执行，不受异常/return影响01可选性：finally子句为非必需配置finally⼦句：善后事宜，⽆论风⾬finallyclause:Handletheaftermath,regardlessoftheweatherfinally⼦句：善后事宜，⽆论风⾬finallyclause:Handletheaftermath,regardlessoftheweatherfinally⼦句：善后事宜，⽆论风⾬finallyclause:Handletheaftermath,regardlessoftheweather开始执⾏try块代码完成try块继续后续代码正常执⾏是结束发⽣异常执⾏else块否关闭文件释放网络连接解锁资源进⼊try块有else⼦句?执行finally跳转到except块主动示警:使⽤raise抛出异常Activealert:Useraisetothrowanexception04第四节raise：主动引发'险情警示'raise:Activelytriggerthe"dangerwarning"raise的本质按特定条件手动、主动地引发异常raise的适用场景·输入验证·向调用者传递错误·不满足前置条件raise的实际应⽤案例PracticalapplicationcasesofraiseclassReservoir:def

__init__(self,name,capacity,

current_volume):self.name=

nameself.capacity=

capacityself.current_volume=current_volumedef

release_water(self,amount):"""从⽔库放⽔Args:amount:需要放⽔的量（

⽴⽅⽶）Raises:ValueError:如果放⽔量为负数或零RuntimeError:如果放⽔量⼤于当前⽔量"""名称容量当前水量放水方法raise的实际应⽤案例Practicalapplicationcasesofraiseamount<=0ValueErrorif

amount<=

0:raise

ValueError(f"放⽔量必须为正数")类型1raise的实际应⽤案例Practicalapplicationcasesofraiseamount>当前水量RuntimeErrorif

amount>

self.current_volume:raiseRuntimeError(f"放⽔量({amount})"f"超过⽔库当前⽔量({self.current_volume})")类型2raise的实际应⽤案例Practicalapplicationcasesofraiseamount执行正确操作self.current_volume-=amountprint(f"{self.name}成功放⽔{amount}⽴⽅⽶

")print(f"当前⽔量

:{self.current_volume}⽴⽅⽶

")类型3raise的实际应⽤案例Practicalapplicationcasesofraise#使⽤示例try:#创建