Python(Head First)学习笔记：三
3 文件与异常：调试、处理错误、迭代、改进、完善
处理错误：利用Python的异常处理机制来处理异常情况。
程序外部的数据：大多程序基本模型：首先输入数据，进行处理，然后存储、显示、打印或传输。
Python从文件读取数据：Python的open()BIF就是用来与文件交互的，结合for语句使用，可以非常容易地读取数据。
使用open()流程：读取文件数据时，Python会创建一个迭代器，从文件向代码输入数据行，一次传入一行数据。
实例：
打开终端，输入：python3
import os
os.getcwd() #获取当前工作目录
os.chdir('包含数据文件的文件夹目录')
data=open('DataFile.txt')
print(data.readline(),end='') #输出数据文件第一行数据
print(data.readline(),end='') #输出数据文件第二行数据
data.seek(0) #用seek()方法返回文件起始位置
for each_line in data: #使用迭代的方法逐行输出数据文件
print(each_line,end=' ')
data.close() #关闭数据文件
进一步查看数据
split()方法返回一个字符串列表，然后赋值到一个目标标识符列表，
通过将split()方法关联到输出变量，可以完成对数据文件的分割；
如：A:I am a cool boy!
用each_line.split(":")这句话可以分解成A和I am a cool boy!
用(role,line_spoken) = each_line.split(“:”)，来获取分解后的数据。
实例：
data = open('DataFile.txt')
for each_line in data:
(role,line_spoken)=each_line.split(':') #需要缩进
print(role,end='') #缩进长度和上面一样
print(' said: ',end='')
print(line_spoken,end='')
了解数据的内容
针对split()方法，上面的实例中，通过(role,line_spoken)=each_line.split(':') 这句代码，实现了将冒号":"分成两部分，
然后分别赋值给role和line_spoken，但是当单行中出现多个冒号，就会报错：too many values to unpack。
为了找到这个错误的原因，通过help(each_line.split)来查看：
split()有一个可选参数，用于设置分割的数量，将其设置为1，则只会分解成两个部分，
所以，可以将(role,line_spoken)=each_line.split(':') 这行代码改为(role,line_spoken)=each_line.split(':',1)即可。
更好的了解数据内容
仍然针对split()方法，当数据行中没有冒号时，split(':',1)无法查找到，所以就会报错：need more than 1 value to unpack。
由此引发了一个思考：如果数据文件中存在大量的这种没有冒号，或符合split()方法的判定，那么一定会报各种错误，该如何解决呢？
有两个方向可以考虑：1 增加额外逻辑，确定是否需要调用split()方法；
2 不断调试，直到错误都解决。
方法一：增加额外逻辑
find()方法的引入，可以通过find()来尝试找出一个字符串中的子串，如果没有找到返回值是-1，如果找到了返回该子串在字符串中的索引位置。
实例：>>>each_line = "I tell you, there'no such thing as a flying circus."
>>>each_line.find(':')
返回值为-1，因为字符串中没有包含冒号；
修改字符串为：>>>each_line = "I tell you: there'no such thing as a flying circus."
>>>each_line.find(':')
返回值为10，正好是字符串的第10个字符，从0开始计下标，空格也算一个字符。
现在可以通过这个find()方法来改进上面的实例，具体如下:
data = open('DataFile.txt')
for each_line in data:
if not each_line.find(':')==-1: #这里增加了一个判断，即：如果找到了冒号，则继续执行，用到了not关键字。
(role,line_spoken)=each_line.split(':') #需要缩进
print(role,end='') #缩进长度和上面一样
print(' said: ',end='')
print(line_spoken,end='')
data.close()
注：not关键字是对值进行取反的意思。
问：为什么要用取反，而不是if each_line.find(':')>=0？这个有待进一步学习，感觉取反会更快些吧~
方法二：处理异常
当程序运行报错时，Python解释器会显示一个tranceback,后面跟一个错误消息，这个错误消息就异常（exception）。
先尝试运行代码，然后处理可能发生的错误。
try/except机制的引入
基本格式：try:
代码内容(可能包含未知错误)
except:
错误回复代码
找出要保护的代码
对于上面的实例可以改为：
data = open('DataFile.txt')
for each_line in data:
try: #保护代码避开运行时的错误
(role,line_spoken)=each_line.split(':') #需要缩进
print(role,end='') #缩进长度和上面一样
print(' said: ',end='')
print(line_spoken,end='')
except:
pass #如果出现一个运行时错误，会执行这个代码
data.close()
注：对于列表，用中括号[]扩起来的是可以改变的列表；
用小括号()扩起来的是不可以改变的列表，可以认为是一个常量列表。
增加更多错误检查代码
当数据文件突然丢失或破坏了，那么data=open('DataFile.txt')就会报错，所以有必要对数据文件的存在性进行检查：
完善后的实例如下：
方法一：
import os
if os.path.exists('DataFile.txt'):
data = open('DataFile.txt')
for each_line in data:
try: #保护代码避开运行时的错误
(role,line_spoken)=each_line.split(':') #需要缩进
print(role,end='') #缩进长度和上面一样
print(' said: ',end='')
print(line_spoken,end='')
except:
pass #如果出现一个运行时错误，会执行这个代码
data.close()
else:
print('The data file is misssing!')
方法二：
try: #保护代码避开运行时的错误
data = open('DataFile.txt')
for each_line in data:
(role,line_spoken)=each_line.split(':') #需要缩进
print(role,end='') #缩进长度和上面一样
print(' said: ',end='')
print(line_spoken,end='')
data.close()
except:
print（‘The data file is missing!’） #文件丢失
问答：那么经过上面两种方法的实现，哪种方法更好一些呢？
随着越来越多的错误和异常，第一种方法：增加额外代码和逻辑的复杂度也会随之增加，到后来就会比较乱；
第二种方法：采用异常处理机制，可以将主要注意力集中于代码的真正功能和实现。
所以，总的来说，采用异常处理机制这种方式更合适。
进一步的完善：特定指定异常
通过对except代码指定错误类型，就可以把一般化的异常处理转换为具有特定性的处理，如下：
try: #保护代码避开运行时的错误
data = open('DataFile.txt')
for each_line in data:
try:
(role,line_spoken)=each_line.split(':') #需要缩进
print(role,end='') #缩进长度和上面一样
print(' said: ',end='')
print(line_spoken,end='')
except ValueError:
pass
data.close()
except IOError:
print（‘The data file is missing!’） #文件丢失
注：Python中不可改变的常量列表称为元组：tuple，一旦列表数据赋值到一个元组，就不能再改变，元组的符号是小括号(tuple)。
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