使用回溯查找错误
Python 中的异常是语言的核心功能。 你可能会惊讶地发现，错误的源头高亮显示为某个功能。 让你惊讶的原因是，可靠的软件工具似乎不会崩溃并产生回溯（多行文本，这些文本指示错误如何开始和结束）。
但异常非常有用，因为异常可以生成描述性错误消息以帮助决策。 它们有助于处理预期和意外的问题。
回溯
回溯是文本的正文，可指向未处理错误的来源（和终点）。 通过了解回溯的组成，你可以更高效地修复错误或调试不能正常工作的程序。
当你首次在 Python 中遇到异常时，可能会尝试通过取消显示来避免此错误。 当程序发生的错误未经处理时，回溯将显示为输出。 正如你在本模块中看到的那样，回溯非常有用。 有几种方法可以正确处理错误，使这些错误不会显示或仅显示有用信息。
打开 Python 交互式会话并尝试打开不存在的文件：
open("/path/to/mars.jpg")Traceback (most recent call last):File "<stdin>", line 1, in <module>
FileNotFoundError: [Errno 2] No such file or directory: '/path/to/mars.jpg'该输出具有几个关键部分。 首先，回溯提到输出的顺序。 然后，它会报告该文件为 stdin（交互式终端中的输入），位于输入的第一行。 错误为 FileNotFoundError（异常名称）异常，这意味着该文件不存在，或者可能不存在该文件的目录。
这里提供了大量信息。 很难理解为什么第 1 行是有意义的，或者 Errno 2 是什么意思。
在 Visual Studio Code 中打开所需的目录，并创建名为 open.py 的 Python 文件。
def main():open("/path/to/mars.jpg")if __name__ == '__main__':main()python3 open.pyTraceback (most recent call last):File "/tmp/open.py", line 5, in <module>main()File "/tmp/open.py", line 2, in mainopen("/path/to/mars.jpg")
FileNotFoundError: [Errno 2] No such file or directory: '/path/to/mars.jpg'错误输出现在就比较有意义了。 路径指向名为 open.py 的单个文件。 输出提到错误在第 5 行开始，其中包括对 main() 的调用。 接下来，输出跟踪错误至 open() 函数调用中的第2行。 最后，FileNotFoundError 再次报告文件或目录不存在。
回溯几乎始终包含以下信息：
涉及对每个函数的每次调用的所有文件路径。
与每个文件路径关联的行号。
产生异常时涉及的函数、方法或类的名称。
引发的异常的名称。
处理异常
当你第一次发现显示大回溯作为输出的异常时，你可能会尝试捕获每个错误以防止发生这种情况。
如果你的任务是到达火星，导航系统上的文本显示“发生错误”时，该怎么办？ 假设没有任何其他信息或上下文，只有闪烁的红灯和错误文本。 作为一名开发人员，站在程序的另一方角度看问题会很有用：当出错时，用户可以做什么？
虽然此模块介绍了如何通过捕获异常来处理异常，但并不需要始终捕获异常。 有时允许引发异常会很有用，其他调用方可以处理错误。
try和except块
让我们使用导航器示例来创建代码，以便为火星任务打开配置文件。 配置文件可能会遇到各种问题，因此在问题出现时准确报告问题非常重要。 我们知道，如果文件或目录不存在，则会引发 FileNotFoundError。 如果我们想要处理此异常，可以使用 try 和 except 块：
try:open('config.txt')
except FileNotFoundError:print("Couldn't find the config.txt file!")
Output
Couldn't find the config.txt file!
在 try 关键字之后，添加可能引发异常的代码。 接下来，添加 except 关键字与可能的异常，后跟在该条件发生时需要运行的任何代码。 由于 config.txt 在系统中不存在，因此 Python 将打印配置文件不存在。 try 和 except 块以及有用的消息会阻止回溯，并仍通知用户有关此问题的信息。
虽然文件不存在很常见，但它并不是你可能发现的唯一错误。 无效的文件权限会阻止读取文件，即使文件存在也是如此。 让我们在 Visual Studio Code 中创建一个名为 config.py 的新 Python 文件。 将用于查找和读取导航系统配置文件的以下代码添加到该文件：
def main():try:configuration = open('config.txt')except FileNotFoundError:print("Couldn't find the config.txt file!")if __name__ == '__main__':main()接下来，创建一个名为 config.txt 的目录。 尝试调用 config.py 文件以查看新错误，该错误应如下所示：
python3 config.py
Output
Traceback (most recent call last):
File "/tmp/config.py", line 9, in <module>
main()
File "/tmp/config.py", line 3, in main
configuration = open('config.txt')
IsADirectoryError: [Errno 21] Is a directory: 'config.txt'
处理此错误的一种无用方法是捕获所有可能的异常，以防出现回溯。 若要了解捕获所有异常不可行的原因，请通过在新创建的 config.py 文件中更新 main() 函数来尝试：
def main():try:configuration = open('config.txt')except Exception:print("Couldn't find the config.txt file!")现在，在具有不正确权限的 config.txt 目录所在的同一位置再次运行该代码：
python3 config.py
Couldn't find the config.txt file!
现在的问题是错误消息不正确。 此目录的确存在，但它具有不同的权限，并且 Python 无法读取。 处理软件错误时，遇到以下错误可能会让人沮丧：
错误不指出真正的问题。
错误给出与实际问题不匹配的输出。
错误不提示可以执行哪些操作来解决问题。
让我们修复这段代码，以解决所有这些问题。 恢复为捕获 FileNotFoundError，然后添加另一个 except 块以捕获 PermissionError：
def main():try:configuration = open('config.txt')except FileNotFoundError:print("Couldn't find the config.txt file!")except IsADirectoryError:print("Found config.txt but it is a directory, couldn't read it")现在在 config.txt 目录所在的位置再次运行它：
python3 config.py
Found config.txt but couldn't read it
现在删除 config.txt 目录，以确保改为访问第一个 except 块：
rm -f config.txt
python3 config.py
Couldn't find the config.txt file!
如果错误具有类似的性质，并且无需单独处理，则可以通过在 except 行中使用括号将异常归为一组。 例如，如果导航系统负载过大，并且文件系统变得太忙，则很有必要同时捕获 BlockingIOError 和 TimeOutError：
def main():try:configuration = open('config.txt')except FileNotFoundError:print("Couldn't find the config.txt file!")except IsADirectoryError:print("Found config.txt but it is a directory, couldn't read it")except (BlockingIOError, TimeoutError):print("Filesystem under heavy load, can't complete reading configuration file")即使可以将异常归为一组，也只有在不需要单独处理异常时才这样做。 避免将多个异常归为一组以提供普通的错误消息。
如果需要访问与异常相关的错误，则必须更新 except 行以包含 as 关键字。 如果异常太过普通，则这种方法就非常方便并且错误消息会很有用：
try:open("mars.jpg")
except FileNotFoundError as err:print("Got a problem trying to read the file:", err)在本例中，as err 意味着 err 成为一个变量，而异常对象则作为值。 然后，它使用此值来打印与异常相关的错误消息。 使用此方法的另一个原因是直接访问该错误的属性。 例如，如果捕获到更加普通的 OSError 异常，该异常是 FilenotFoundError 和 PermissionError 的父异常，则可以通过 .errno 属性来区分它们：
try:open("config.txt")
except OSError as err:if err.errno == 2:print("Couldn't find the config.txt file!")elif err.errno == 13:print("Found config.txt but couldn't read it")