python学习进阶之异常和文件操作(三)

文章目录

• 1.程序异常
• 2.文件操作
• 3.json操作

1.程序异常

1.1 异常

• 异常概念： 程序在运行时, 如果Python解释器遇到到一个错误, 则会停止程序的执行, 并且提示一些错误信息, 这就是异常

• 抛出异常： 程序停止执行并且提示错误信息这个动作, 通常称之为抛出(raise) 异常

• 提示：程序开发时，很难将所有的特殊情况都处理的面面俱到 ，通过异常捕获可以针对突发事件做集中的处理，从而 保证程序的稳定性和健壮性 。在自动化测试过程中, 也可以借助捕获异常操作, 完成类 似: 用例执行报错时截图、打印日志信息等操作

1.2 异常捕获

• 基本语法：

  • try：尝试，下方编写要尝试代码，不确定是否能够正常执行的代码
  • except：如果有异常捕获，下方编写捕获到异常，处理失败的代码

  try:
   # 尝试执行的代码
  except:
   # 出现异常时执行的代码

• 案例：

  def input_num():
    """定义输入数据函数"""
    try:
      num = int(input('请输入数字:'))
      print('获取的数据为: {}'.format(num))
    except:
      print('请输入正确数据!')
  
  if __name__ == '__main__':
    input_num()
  
  # 运行结果
  请输入数字:肥肠粉  # 输入错误的数据
  请输入正确数据!

• 完整语法：

  try:
   	xxx代码
   	pass
  except 错误类型1:
   	# 针对错误类型1，对应的代码处理
  	pass
  except 错误类型2:
   	# 针对错误类型2，对应的代码处理
  	pass
  except Exception as e:
   	# 打印错误信息
  	print(e)
  finally:
   	# 无论是否有异常，都会执行的代码
  	pass

• 案例

  def input_num():
   """定义输入数据函数"""
   try:
      num = int(input('请输入数字:'))
   except ValueError:
      print('输入错误!')
   else:
    if num % 2 == 0:
       print('获取的数据为: {}, 是偶数!'.format(num))
    else:
       print('获取的数据为: {}, 是奇数!'.format(num))
   finally:
       print('程序运行结束!')
  
  if __name__ == '__main__':
     input_num()
  
  # 运行结果
  # 输入1的结果
  请输入数字:1
  获取的数据为: 1, 是奇数!
  程序运行结束!
  
  # 输入2的结果
  请输入数字:2
  获取的数据为: 2, 是偶数!
  程序运行结束!
  
  # 输入异常数据"test"的结果
  请输入数字:test
  输入错误!
  程序运行结束!

1.3 特定异常

• 说明：

  • 捕获特定异常类型, 能够实现仅在特定异常类型出现时, 代码再做对应的处理
  • 具体的异常类型可以先行从代码执行的报错信息中获取, 在设置捕获异常操作

• 语法格式

  try:
   # 尝试执行的代码
  except 异常类型:
   # 出现异常时执行的代码

• 案例

  # 需求
    1. 提示用户输入一个整数
    2. 使用8 除以用户输入的整数并且输出\
  
  def input_num():
   """定义输入数据函数"""
   try:
    num = int(input("请输入整数："))
    result = 8 / num
    print(result)
   
   except ValueError:
    print("请输入正确的整数")
  
   except ZeroDivisionError:
    print("除 0 错误")
  
  if __name__ == '__main__':
   input_num()
  
  # 运行结果
  请输入整数：0    # 输入数据0
  除 0 错误

1.4 未知异常

• 说明：

  • 如果希望程序无论出现任何错误，都不会因为Python解释器抛出异 常而被终止，可以捕获Exception
  • except Exception as e: e表示捕获到的异常对象，记录异常的错误 信息，e为惯用变量名，可以自定义

• 语法格式

  try:
   	# 尝试执行的代码
  except Exception as e: 
  	# 出现异常时执行的代码
  	print('异常信息为: {}'.format(e))

• 案例：

  def input_num():
   """定义输入数据函数"""
   try:
    num = int(input("请输入整数："))
    result = 8 / num
    print(result)
   except Exception as e:
    print("出错了：{}".format(e))  # 捕获到异常
  
  if __name__ == '__main__':
   input_num()
  
  # 运行结果
  请输入整数：0
  出错了：division by zero

1.5 异常的传递

• 概念：：是指当异常在函数内部被引发但未被捕获时，会向调用栈的上层传递，直到被捕获或到达程序顶层导致程序终止

• 案例

  def func1():
      print("func1开始")
      func2()
      print("func1结束")  # 这行之前已经发生异常，所以这行不会执行
  
  def func2():
      print("func2开始")
      1 / 0  # 引发ZeroDivisionError
      print("func2结束")  # 这行之前已经发生异常，所以这行不会执行
  
  try:
      func1()
  except ZeroDivisionError as e:
      print(f"捕获到异常: {e}")
      
  # 运行结果
  func1开始
  func2开始
  捕获到异常: division by zero

1.6 抛出异常

• 说明

  • Python 中提供了一个Exception 异常类
  • 在开发时，如果满足特定业务需求时希望抛出异常，可以：
    • 1）创建一个Exception类的对象
    • 2）使用raise 关键字抛出异常对象

• 语法格式

  # 创建异常对象
  ex = Exception("异常描述信息")
  # 抛出异常对象
  raise ex

• 案例

  def outer_func():
      print("outer_func开始")
      try:
          inner_func()
      except ValueError:
          print("outer_func捕获到ValueError")
      print("outer_func结束")
  
  def inner_func():
      print("inner_func开始")
      raise ValueError("内部函数引发的错误")
      print("inner_func结束")  # 这行不会执行
  
  outer_func()
  
  # 运行结果
  outer_func开始
  inner_func开始
  outer_func捕获到ValueError
  outer_func结束

2.文件操作

2.1 文件的概念和类型

• 概念：可以存储在长期存储设备上的一段数据即为文件
• 类型：
  • 文本文件：可以直接使用文本编辑器查看内容的文 件, 例如: Python代码文件
  • 二进制文件：不可以直接使用文本编辑器查看内容的 文件, 例如: 音频/视频/图片

2.2 文件的操作

• 操作步骤

  1. 打开文件
  2. 读、写文件
  	-  读将文件内容读入内存
  	-  写将内存内容写入文件
  3. 关闭文件

• 说明: 文件的读取与写入, 都推荐使用 with open() 方法, 该方法执行结束后, 会自动关闭文件

  # name: 要访问的文件路径及名称
  # encoding: 设置字符编码
  # f: 文件对象, 惯用变量名, 可以自定义
  with open(name, encoding='utf8') as f:
   pass

• 文件写入/读取常用模式

  • 'r' ：以只读方式打开文件。这是默认模式。如果文件不存在，抛出异常
  • 'w' ：以只写方式打开文件。如果文件存在会被覆盖。如果文件不存在，创建新文件
  • 'a' ：以追加方式打开文件。如果该文件已存在，在文件末尾追加内容。如果文件不存 在，创建新文件进行写入
  • rb: 以二进制格式打开一个文件用于只读
  • wb:以二进制格式打开一个文件只用于写入

• 文件读取方法

  • read() - 读取整个文件内容

  • readline() - 读取一行

  • readlines() - 读取所有行并返回列表

  • 迭代文件对象 - 逐行读取

    # 方法1：read()
    with open('example.txt', 'r') as f:
        content = f.read()
    
    # 方法2：逐行读取
    with open('example.txt', 'r') as f:
        for line in f:
            print(line.strip())
    
    # 方法3：readlines()
    with open('example.txt', 'r') as f:
        lines = f.readlines()
        for line in lines:
            print(line.strip())

• 文件写入方法

  • write() - 写入字符串

  • writelines() - 写入字符串列表

  • 文件写入实例

    # 写入单个字符串
    with open('output.txt', 'w') as f:
        f.write('第一行\n')
        f.write('第二行\n')
    
    # 写入多行
    lines = ['第一行\n', '第二行\n', '第三行\n']
    with open('output.txt', 'w') as f:
        f.writelines(lines)

2.3 文件与目录管理

• 使用 os 和 os.path 模块

import os

# 检查文件/目录是否存在
os.path.exists('example.txt')

# 获取文件大小
os.path.getsize('example.txt')

# 重命名文件
os.rename('old.txt', 'new.txt')

# 删除文件
os.remove('file_to_delete.txt')

# 创建目录
os.mkdir('new_dir')

# 列出目录内容
os.listdir('.')  # 当前目录

3.json操作

3.1 json文件

• JSON的全称是"JavaScript Object Notation"，是JavaScript对象表示法，它是一种基于文本，独立于语言的轻量 级数据交换格式

• 在自动化测试中经常用来存放测试数据，文件后缀名为: .json

• 提示：其他常见的数据源文件 格式: txt/excel/csv/xml

  {
  "name": "小明",
   "gender": "男",
   "age": 88
   }

3.2 json语法

• json格式说明

  • {}大括号保存对象

  • \]中括号保存数组

  • 数据采用键值对表示

  • 多个数据由逗号分隔

• json的键值

  • 键:JSON键必须是字符串类型, 必须使用英 文双引号
  • 值:JSON的值可以是是以下这些
    • 数字(整数或浮点数)
    • 字符串(使用双引号)
    • 逻辑值(true 和false)
    • 数组（列表）-> []
    • 对象-> {}
    • 空值: null

• json内容格式

  {
   "name": "tom",
   "age": 18,
   "isMan": true,
   "school": null,
   "address": {
       "country": "中国",
       "city": "北京",
       "street": "长安街"
   },
   "numbers": [2, 6, 8, 9],
   "links": [{
   "name": "Baidu",
   "url": "http://www.baidu.com"
   },
   	{
   "name": "TaoBao",
   "url": "http://www.taobao.com"
   }]
   }

3.3 JSON 数据操作

• 读取

  # 导入依赖包
  import json
  
  # 读取JSON文件
  with open('data.json', encoding='UTF-8') as f:
   	# 返回的数据类型为字典或列表
  	data = json.load(f)

• 写入

  # 导入依赖包
  import json
  
  # 写入JSON
  data = {'name': 'Alice', 'age': 25}
  with open('data.json', 'w') as f:
      json.dump(data, f)

• 案例1（基本JSON写入和读取）

  import json
  
  # 准备数据
  data = {
      "name": "张三",
      "age": 30,
      "is_student": False,
      "courses": ["数学", "英语", "计算机"],
      "address": {
          "city": "北京",
          "street": "中关村"
      }
  }
  
  # 写入JSON文件
  with open('user_info.json', 'w', encoding='utf-8') as f:
      json.dump(data, f, ensure_ascii=False, indent=4)  # ensure_ascii=False保证中文正常显示
  
  # 读取JSON文件
  with open('user_info.json', 'r', encoding='utf-8') as f:
      loaded_data = json.load(f)
      print("读取到的数据:", loaded_data)

• 案例2（稍复杂的json读入和写出）

  import json
  
  # 复杂JSON数据
  company = {
      "company_name": "科技公司",
      "departments": [
          {
              "name": "研发部",
              "employees": [
                  {"id": 101, "name": "张工程师", "position": "高级工程师"},
                  {"id": 102, "name": "李程序员", "position": "初级工程师"}
              ],
              "budget": 1500000
          },
          {
              "name": "市场部",
              "employees": [
                  {"id": 201, "name": "王经理", "position": "市场总监"}
              ],
              "budget": 800000
          }
      ],
      "founded": "2010-01-15"
  }
  
  # 写入文件
  with open('company_data.json', 'w', encoding='utf-8') as f:
      json.dump(company, f, ensure_ascii=False, indent=4)
  
  # 读取并查询特定信息
  with open('company_data.json', 'r', encoding='utf-8') as f:
      data = json.load(f)
      print(f"公司名称: {data['company_name']}")
      print("部门信息:")
      for dept in data['departments']:
          print(f"{dept['name']}: {len(dept['employees'])}名员工, 预算: {dept['budget']}元")