Python try-except异常捕获顺序与API重试实战

脚本专家

Python 的 try-except 是运行时错误的“安全气囊”：异常不处理，程序会中断；把可能出错的代码放进 try，并用 except 捕获指定异常，就能决定继续执行还是返回默认值。下面按语法、捕获顺序、实战重试和 JSON 解析几个方面整理。

一、基本语法与最小示例
try 块放可能出错的代码，except 指定要匹配的异常类型。除零示例：

2. try:
3.     result = 1 / 0
4.     print(f'结果: {result}')
5. except ZeroDivisionError:
6.     print('错误: 不能除以零！')
7.     result = None
8. print('程序继续执行...')
9. print(f'result = {result}')

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这里 ZeroDivisionError 被捕获后，后面的代码继续执行，result 被赋值为 None。若没有 try-except，程序会在 1 / 0 处崩溃。

安全获取数字输入时，可把 input 和 float 转换放在 try 中，循环直到成功：

2. def get_number(prompt='请输入数字: '):
3.     while True:
4.         try:
5.             value = input(prompt)
6.             return float(value)
7.         except ValueError:
8.             print(f'{value}不是一个有效的数字，请重新输入')

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ValueError 对应 float 转换失败。注意 value 在输入后才有值，因此 except 中可引用它。

读取配置文件时，文件不存在和 JSON 格式错误可以分别处理：

2. import json
4. def read_config(filepath):
5.     try:
6.         with open(filepath, 'r', encoding='utf-8') as f:
7.             return json.load(f)
8.     except FileNotFoundError:
9.         print(f'配置文件{filepath}不存在，使用默认配置')
10.         return {'debug': False, 'host': 'localhost'}
11.     except json.JSONDecodeError:
12.         print(f'配置文件{filepath}格式错误，使用默认配置')
13.         return {'debug': False, 'host': 'localhost'}

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二、一次捕获多种异常
一个 try 可以跟多个 except，每种异常走不同分支。下面的 safe_operation 依次可能遇到 IndexError、KeyError、TypeError：

2. def safe_operation(data, index, key):
3.     try:
4.         value = data[index]
5.         result = value[key]
6.         return result
7.     except IndexError:
8.         print(f'索引{index}超出范围（数据长度={len(data)}）')
9.         return None
10.     except KeyError:
11.         print(f'键{key}不存在')
12.         return None
13.     except TypeError as e:
14.         print(f'类型错误: {e}（data[{index}]不是字典）')
15.         return None
17. data = [{'a': 1}, {'b': 2}]
18. print(safe_operation(data, 1, 'b'))
19. print(safe_operation(data, 5, 'a'))
20. print(safe_operation(data, 0, 'z'))
21. print(safe_operation(data, 0, 'a'))

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调用结果依次为 2、索引越界返回 None、键不存在返回 None、正常返回 1。

三、捕获顺序：子类必须放在父类之前
except 按书写顺序匹配，一旦匹配成功，后面的 except 不再执行。因此更具体的异常要放在更宽泛的异常之前：

2. def good_order():
3.     try:
4.         result = 1 / 0
5.     except ZeroDivisionError:
6.         print('除以零错误')
7.     except ArithmeticError:
8.         print('算术错误')
9.     except Exception:
10.         print('其他异常')
12. good_order()

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如果先写 except Exception，再写 except ZeroDivisionError，后者永远匹配不到。因为 ZeroDivisionError 是 ArithmeticError 等父类的子类。

裸 except 会捕获包括 KeyboardInterrupt 在内的系统异常，通常不推荐：

2. try:
3.     pass
4. except:
5.     pass

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至少写成 except Exception as e，并记录日志或回滚；更好的做法是只捕获你能处理的异常，例如：

2. try:
3.     pass
4. except (ValueError, TypeError) as e:
5.     print(f'数据错误: {e}')
6. except IOError as e:
7.     print(f'I/O错误: {e}')

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四、实战：API 调用重试
网络调用可能因 ConnectionError 失败，适合有限次重试。下例参数 max_retries=3、delay=1；ConnectionError 会等待后重试，ValueError 表示参数错误，直接 raise 不重试；全部失败后抛出 ConnectionError：

2. import time
3. import random
5. def call_api_with_retry(url, max_retries=3, delay=1):
6.     last_error = None
7.     for attempt in range(max_retries):
8.         try:
9.             if random.random() < 0.7:
10.                 raise ConnectionError(f'连接超时 (尝试{attempt+1})')
11.             return f'API响应: 数据来自{url}'
12.         except ConnectionError as e:
13.             print(f'⚠ {e}，{delay}秒后重试...')
14.             last_error = e
15.             time.sleep(delay)
16.         except ValueError as e:
17.             print(f'✗ 参数错误: {e}')
18.             raise
19.     raise ConnectionError(f'API调用失败（重试{max_retries}次后）: {last_error}')
21. try:
22.     result = call_api_with_retry('https://api.example.com/data')
23.     print(f'✓ {result}')
24. except ConnectionError as e:
25.     print(f'✗ 最终失败: {e}')

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重试适合可恢复错误；参数错误重试无意义，所以 ValueError 直接向上传播。

五、实战：安全解析 JSON
json.loads 可能抛 JSONDecodeError，输入为 None 或空字符串也应处理。下例返回 default，并利用异常对象的 lineno、colno、pos 打印定位信息：

2. import json
4. def safe_json_parse(json_string, default=None):
5.     if default is None:
6.         default = {}
7.     if json_string is None:
8.         print('输入为None，返回默认值')
9.         return default
10.     if not json_string.strip():
11.         print('输入为空字符串，返回默认值')
12.         return default
13.     try:
14.         return json.loads(json_string)
15.     except json.JSONDecodeError as e:
16.         print(f'JSON解析错误: {e}')
17.         print(f' 位置: 第{e.lineno}行, 第{e.colno}列')
18.         print(f' 内容片段: {json_string[max(0, e.pos-20):e.pos+20]}')
19.         return default
20.     except TypeError as e:
21.         print(f'类型错误: {e}')
22.         return default
24. print(safe_json_parse('{"name": "张三", "age": 25}'))
25. print(safe_json_parse('{invalid json}'))
26. print(safe_json_parse(None))

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合法 JSON 返回解析后的对象；非法 JSON 返回 default，并输出错误位置；None 直接返回 default。

六、总结
1. try 中放可能出错的代码，except 只匹配指定类型。
2. except 顺序是具体在前、宽泛在后，否则子类分支可能永远不会执行。
3. 不要使用裸 except，至少用 except Exception 并记录；能处理具体异常时优先具体异常。
4. 每个 except 只处理一种或一类异常，不同异常不同处理。
5. 只有你能“做点什么”时才捕获，否则让异常继续向上传播。异常处理的本质是责任转移：函数无法完成职责时，通过异常告知调用者。

以上代码和规则可用于脚本、接口调用、配置读取、数据解析等场景。核心不是把所有错误吞掉，而是让可恢复错误有出路，让不可处理错误保留现场。