Ruby 异常
在 Ruby 中，异常（Exception） 是处理程序运行时错误（如文件不存在、除以零等）的机制。Ruby 提供了强大的异常处理功能，通过 begin、rescue、ensure 和 raise 等关键字实现。以下是对 Ruby 异常的中文讲解，涵盖异常的创建、捕获、处理及常见用法，力求简洁清晰。
1. 什么是异常？
异常是程序运行时发生的错误或意外情况，会中断正常执行流程。Ruby 使用异常对象（继承自 Exception 类）表示错误，常见子类包括 StandardError（默认捕获的异常基类）、RuntimeError、ArgumentError、Errno::ENOENT（文件不存在）等。
2. 异常处理结构
Ruby 使用 begin…rescue…ensure 结构捕获和处理异常。
基本语法
begin
# 可能引发异常的代码
rescue [异常类] => 变量
# 处理异常
else
# 未发生异常时执行
ensure
# 无论是否发生异常都执行
end示例
begin
result = 10 / 0
rescue ZeroDivisionError => e
puts "错误：#{e.message}" # 输出：错误：divided by 0
ensure
puts "清理工作"
end
# 输出：
# 错误：divided by 0
# 清理工作说明：
rescue：捕获指定异常类（如ZeroDivisionError）。=> e：将异常对象赋值给变量e，可访问e.message（错误信息）或e.backtrace（调用栈）。else：无异常时执行（可选）。ensure：无论是否有异常都执行（可选，常用于清理资源）。
3. 抛出异常
使用 raise（或 fail）手动抛出异常。
基本用法
def divide(a, b)
raise ArgumentError, "除数不能为零" if b == 0
a / b
end
begin
divide(10, 0)
rescue ArgumentError => e
puts e.message # 输出：除数不能为零
end简写
- 不指定异常类，默认抛出
RuntimeError。
raise "这是一个错误" # 等价于 raise RuntimeError, "这是一个错误"- 指定异常类：
raise ArgumentError.new("无效参数")4. 捕获多种异常
可以指定多个异常类，或省略异常类捕获所有 StandardError 子类。
begin
File.open("nonexistent.txt", "r")
rescue Errno::ENOENT
puts "文件不存在"
rescue Errno::EACCES
puts "无权限访问"
rescue StandardError => e
puts "其他错误：#{e.message}"
end说明：
- 按顺序匹配异常类，优先捕获更具体的异常。
- 不指定异常类时，默认捕获
StandardError及其子类。
5. 异常类层次结构
Ruby 的异常类继承自 Exception，常见子类包括：
StandardError：大多数标准异常的基类（如RuntimeError,ArgumentError,ZeroDivisionError）。Errno::*：系统相关错误（如Errno::ENOENT表示文件不存在）。NoMethodError：调用不存在的方法。TypeError：类型错误。Exception：所有异常的根类（不建议直接捕获，以免捕获严重错误如NoMemoryError）。
推荐：通常只捕获 StandardError 或其子类，避免捕获 Exception。
6. 自定义异常
可以定义自定义异常类，继承 StandardError 或其他异常类。
class MyCustomError < StandardError
end
def check_positive(num)
raise MyCustomError, "必须是正数" if num <= 0
num
end
begin
check_positive(-5)
rescue MyCustomError => e
puts e.message # 输出：必须是正数
end7. 重试（retry）
在 rescue 块中使用 retry 可以重试 begin 块的代码。
attempts = 0
begin
attempts += 1
raise "失败" if attempts < 3
puts "成功"
rescue
puts "第 #{attempts} 次尝试失败"
retry if attempts < 3
end
# 输出：
# 第 1 次尝试失败
# 第 2 次尝试失败
# 成功注意：谨慎使用 retry，避免无限循环。
8. 异常的传播
如果异常未被捕获，会沿调用栈向上传播，最终终止程序。
def risky_method
raise "出错了"
end
begin
risky_method
rescue => e
puts e.message # 输出：出错了
end9. 注意事项
- 只捕获必要的异常：避免捕获所有异常（
rescue Exception），以免隐藏严重问题。
# 不推荐
begin
1 / 0
rescue Exception
puts "捕获所有异常"
end- 清理资源：使用
ensure确保文件、连接等资源被正确关闭。
file = nil
begin
file = File.open("example.txt", "r")
# 操作文件
rescue Errno::ENOENT
puts "文件不存在"
ensure
file.close if file
end- 块方式优先：使用
File.open等带块的方法，自动管理资源。 - 异常信息：使用
e.message和e.backtrace获取详细信息。
begin
raise "错误"
rescue => e
puts e.backtrace.join("\n") # 输出调用栈
end- 性能：异常处理有开销，避免在正常流程中频繁使用
raise和rescue。
10. 示例：综合应用
module FileProcessor
class FileNotFoundError < StandardError; end
def self.process_file(filename)
raise FileNotFoundError, "文件 #{filename} 不存在" unless File.exist?(filename)
File.open(filename, "r") do |file|
file.each_line { |line| puts line }
end
end
end
begin
FileProcessor.process_file("nonexistent.txt")
rescue FileProcessor::FileNotFoundError => e
puts "错误：#{e.message}"
rescue StandardError => e
puts "其他错误：#{e.message}"
ensure
puts "处理完成"
end
# 输出：
# 错误：文件 nonexistent.txt 不存在
# 处理完成11. 总结
Ruby 的异常处理通过 begin、rescue、ensure 和 raise 实现，提供了灵活的错误管理机制。捕获特定异常（如 StandardError 子类）、使用自定义异常和 retry 可增强代码健壮性。结合块方式和 ensure，可以安全管理资源。注意避免过度捕获异常，合理使用异常信息，确保代码清晰高效。
如果你有具体问题或需要更详细的示例，请告诉我！