Python异常处理机制到底有什么用？

异常处理是现代编程语言不可或缺的能力，它已经成为衡量一门编程语言是否成熟和健壮的标准之一，C++、Java、C#、Python 等高级语言都提供了异常处理机制。

无论你是多么优秀的程序员，你都不能保证自己的程序永远不会出错。就算你的程序没有错，用户也不一定按照你设定的规则来使用你的程序，总有一些小白或者极客会“玩弄”你的程序。

除此以外，你也不能保证程序的运行环境永远稳定，比如操作系统可能崩溃，网络可能无法连接，内存可能突然坏掉……

总之，你基本什么都保证不了。但是，作为一个负责任的程序员，我们要让自己的程序尽可能的健壮，尽可能保证在恶劣环境下还能正常运行，或者给用户提示错误，让用户决定是否退出。

例如有一个五子棋程序，当用户输入落子的坐标时，程序既要判断输入格式是否正确（横坐标和纵坐标之间由逗号分隔），还要判断坐标是否在合法的范围内。一般我们都会这样来处理：

if 坐标包含了除逗号之外的其它非数字字符：
    alert 坐标只能是数值
    goto retry
elif 坐标不包含逗号：
    alert 必须使用逗号分隔横坐标和纵坐标
    goto retry
elif 坐标落在了棋盘外：
    alert 坐标必须位于棋盘之内
    goto retry
elif 作为位置已有其它棋子：
    alert 只能在没有棋子的位置落子
    goto retry
else:
    #正常的业务代码
    ......

上面的代码并没有涉及所有出错情形，只是考虑了四种可能出错的情形，代码量就已经急剧增加了。

在实际开发中，不可预料的情况呈数量级增长，甚至不能穷举，按照上面的逻辑来处理各种错误简直让人抓狂。

如果每次在实现真正的业务逻辑之前，都需要不厌其烦地考虑各种可能出错的情况，针对各种错误情况给出补救措施，这是多么乏味的事情啊。程序员喜欢解决问题，喜欢开发带来的“创造”快感，但不喜欢像一个“堵漏”工人，去堵那些由外在条件造成的“漏洞”。

对于构造大型、健壮、可维护的应用而言，错误处理是整个应用需要考虑的重要方面，程序员不能仅仅只做“对”的事情，程序员开发程序的过程，是一个创造的过程，这个过程需要有全面的考虑，仅做“对”的事情是远远不够的。

对于上面的错误处理机制，主要有如下两个缺点：

• 无法穷举所有的异常情况。因为人类知识的限制，异常情况总比可以考虑到的情况多，总有“漏网之鱼”的异常情况，所以程序总是不够健壮。
• 错误处理代码和业务实现代码混杂。这种错误处理和业务实现混杂的代码严重影响程序的可读性，会增加程序维护的难度。

程序员希望有一种强大的机制来解决上面的问题，能够将上面程序改成如下的形式：

if 用户输入不合法:
    alert 输入不合法
    goto retry
else :
    #正常的业务代码
    ......

上面伪码提供了一个非常强大的“if 块”，即程序不管输入错误的原因是什么，只要用户输入不满足要求，程序就一次处理所有的错误。这种处理方法的好处是，使得错误处理代码变得更有条理，只需在一个地方处理错误。

现在的问题是，“用户输入不合法”这个条件怎么定义？当然，对于这个简单的要求，可以使用正则表达式对用户输入进行匹配，当用户输入与正则表达式不匹配时即可判断“用户输入不合法”。但对于更复杂的情形，就没有这么简单了。使用 Python 的异常处理机制就可以解决这个问题，例如：

try：
    if(用户输入不合理)：
        raise 异常
except Exception：
    alert 输入不合法
    goto retry
#正常的业务代码

此程序中，通过在 try 块中判断用户的输入数据是否合理，如果不合理，程序受 raise 的影响会进行到 except 代码块，对用户的错误输出进行处理，然后会继续执行正常的业务代码；反之，如果用户输入合理，那么程序将直接执行正常的业务代码。

try except 是 Python 实现异常处理机制的核心结构，其具体用法会在后续章节做详细介绍。

显然，使用 Python 异常处理机制，可以让程序中的异常处理代码和正常业务代码分离，使得程序代码更加优雅，并可以提高程序的健壮性。