【学习笔记】《Python编程 从入门到实践》第10章：文件读写、异常处理与json存储

Python 入门实践 10：文件读写、异常处理与 JSON 存储

开篇：这篇解决什么问题

这一篇主要解决一个问题：程序运行完以后，数据怎么保存；程序出错时，怎么不要直接崩掉。

很多脚本不是只打印几行结果就结束，它可能要读取配置、写入日志、保存用户选择、处理文件不存在的情况。这时就会用到文件读写、异常处理和 JSON。

本篇你会学到什么

• 如何使用 with open() 读取文件
• 如何写入文件和追加内容
• 如何用 try-except 处理常见错误
• 如何用 JSON 保存和读取简单数据
• 为什么要把代码重构成函数

场景案例：保存一个脚本配置

假设我们要保存一个任务配置：

import json

config = {
    'task_name': 'daily_report',
    'owner': 'alice',
    'retry_count': 3,
}

with open('config.json', 'w', encoding='utf-8') as file_object:
    json.dump(config, file_object, ensure_ascii=False, indent=2)

读取配置：

import json

with open('config.json', 'r', encoding='utf-8') as file_object:
    config = json.load(file_object)

print(config['task_name'])

这就是很多脚本保存配置的基本方式。

知识点拆解

1. 读取整个文件

假设有一个文件 notes.txt：

Python is useful.
File reading is common.

读取它：

with open('notes.txt', 'r', encoding='utf-8') as file_object:
    contents = file_object.read()

print(contents)

with 会在代码块结束后自动关闭文件，比手动关闭更稳。

2. 逐行读取

with open('notes.txt', 'r', encoding='utf-8') as file_object:
    for line in file_object:
        print(line.rstrip())

rstrip() 用来去掉每行末尾的换行符。

3. 把文件内容读成列表

with open('notes.txt', 'r', encoding='utf-8') as file_object:
    lines = file_object.readlines()

for line in lines:
    print(line.rstrip())

这种写法适合后面还要多次处理这些行。

4. 写入文件

with open('result.txt', 'w', encoding='utf-8') as file_object:
    file_object.write('Task finished.\n')

注意：w 模式会覆盖原文件内容。如果文件不存在，会创建新文件。

5. 追加内容

with open('result.txt', 'a', encoding='utf-8') as file_object:
    file_object.write('Another task finished.\n')

a 表示追加，不会清空原文件。

6. 异常是什么

异常就是程序运行时出现的问题，比如除以 0、文件不存在、输入无法转成数字。

print(5 / 0)

这会触发 ZeroDivisionError。

7. 使用 try-except

try:
    print(5 / 0)
except ZeroDivisionError:
    print("You can't divide by zero.")

程序不会直接崩掉，而是执行 except 里的处理逻辑。

8. 处理文件不存在

filename = 'missing.txt'

try:
    with open(filename, 'r', encoding='utf-8') as file_object:
        contents = file_object.read()
except FileNotFoundError:
    print('File not found: ' + filename)
else:
    print(contents)

else 里的代码只会在没有异常时执行。

9. 处理用户输入错误

user_input = input('Enter a number: ')

try:
    number = int(user_input)
except ValueError:
    print('Please enter a valid number.')
else:
    print(number * 2)

只要涉及用户输入，就要考虑输入不符合预期的情况。

10. 使用 JSON 保存数据

写入 JSON：

import json

numbers = [2, 3, 5, 7, 11]

with open('numbers.json', 'w', encoding='utf-8') as file_object:
    json.dump(numbers, file_object)

读取 JSON：

import json

with open('numbers.json', 'r', encoding='utf-8') as file_object:
    numbers = json.load(file_object)

print(numbers)

JSON 适合保存列表、字典、字符串、数字这类简单数据。

11. 重构：把逻辑拆成函数

import json


def load_config(filename):
    try:
        with open(filename, 'r', encoding='utf-8') as file_object:
            return json.load(file_object)
    except FileNotFoundError:
        return {}


def save_config(filename, config):
    with open(filename, 'w', encoding='utf-8') as file_object:
        json.dump(config, file_object, ensure_ascii=False, indent=2)

这样后面需要读取或保存配置时，就不用重复写文件操作代码。

初学者容易踩的坑

问题	常见原因	建议
文件找不到	路径不对或文件不存在	检查当前目录和文件名
写入后原内容没了	使用了 w 模式	想追加用 a 模式
中文乱码	没指定编码	使用 encoding='utf-8'
JSON 读取失败	文件内容不是合法 JSON	确认文件格式正确
捕获异常太宽泛	直接写 except:	尽量捕获明确异常类型

工作里能怎么用

场景	用法
读取配置	json.load()
保存执行结果	写入文本或 JSON
记录日志	追加写入文件
输入校验	捕获 ValueError
文件缺失兜底	捕获 FileNotFoundError

示例：读取配置并给默认值：

config = load_config('config.json')
retry_count = config.get('retry_count', 3)
print(retry_count)

小结

• with open() 可以安全打开文件
• read() 读取全部内容，readlines() 读取为列表
• w 模式会覆盖文件，a 模式会追加内容
• try-except 可以处理运行时错误
• else 适合放没有异常时才执行的代码
• JSON 适合保存简单结构化数据
• 文件读写逻辑重复时，可以重构成函数

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下一篇继续讲测试。文件、异常和 JSON 能让脚本更实用，测试能帮我们确认代码改动后仍然可靠。