Python异常处理机制与标准库包解析

一、异常处理基础架构

Python通过try/except/finally语法框架实现结构化异常处理：

异常捕获机制：

支持多级except子句精确捕获特定异常（如ValueError）

使用Exception基类可捕获所有非系统退出异常

通过as关键字获取异常对象实例

上下文管理协议：

with语句本质是__enter__和__exit__的异常安全封装

在__exit__中可通过返回值处理异常传播

二、标准库异常包体系

1. 内置异常层级

BaseException

├── SystemExit

├── KeyboardInterrupt

└── Exception

├── StopIteration

├── ArithmeticError

│ ├── FloatingPointError

│ └── ZeroDivisionError

└── OSError

├── FileNotFoundError

└── TimeoutError

2. 特殊功能模块

warnings模块：实现可忽略的轻量级异常

traceback模块：提供完整的调用栈格式化能力

sys.exc_info()：运行时获取异常三元组（type, value, traceback）

三、自定义异常实践

继承Exception基类创建业务异常

使用__str__魔法方法定制异常信息

通过__subclasshook__实现异常类型注册

案例示范：

class APIError(Exception):

def __init__(self, code, message):

self.code = code

super().__init__(f"{code}: {message}")

四、性能优化建议

避免在循环体内部进行异常捕获

使用else子句处理正常流逻辑

LBYL（Look Before You Leap）与EAFP（Easier to Ask for Forgiveness than Permission）的适用场景对比