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Python 文件系统操作的异常处理策略

舞夢輝影

舞夢輝影

发布时间:2026-01-31 16:19:02

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来源于php中文网

原创

应直接操作文件并捕获具体异常而非预检exists(),因存在竞态条件;pathlib异常与os一致但exists()等也可能抛OSError;rmtree需手动遍历处理错误;Windows的Access is denied多因进程占用而非权限问题。

python 文件系统操作的异常处理策略

os.path.exists() 不能替代异常处理

很多开发者习惯先用 os.path.exists() 判断路径是否存在,再调用 open()os.remove() —— 这看似安全,实则引入竞态条件(race condition)。两个调用之间文件可能被其他进程创建、删除或权限变更。

正确做法是直接操作,捕获具体异常:

  • FileNotFoundError:路径不存在(含父目录缺失)
  • PermissionError:权限不足(如无写权限却尝试写入)
  • IsADirectoryError / NotADirectoryError:类型误判(比如把文件当目录遍历)
  • OSError(作为兜底):覆盖其他底层 I/O 错误,但不要盲目捕获它代替具体异常

使用 pathlib.Path 时的异常一致性

pathlib 虽然语法更简洁,但异常类型和触发时机与 os 模块基本一致。例如 Path.mkdir(parents=True) 在父目录不可写时仍抛 PermissionErrorPath.read_text() 遇到编码问题抛 UnicodeDecodeError,不是 OSError 子类。

注意两点:

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  • Path.exists()Path.is_file() 等方法本身也可能抛 OSError(如遇到挂载失败的 NFS 路径),不能假设它们“绝对安全”
  • 链式调用如 p.parent.mkdir(exist_ok=True) 中,exist_ok=True 只抑制 FileExistsError,不处理权限或磁盘满等其他错误

递归操作(如 shutil.rmtree)的中断与恢复

shutil.rmtree() 默认遇到任何错误(如某个子文件被占用)就直接抛出异常,整个删除中断,且不提供回调或部分成功状态。

需要可控清理时,应手动遍历:

  • os.walk(top, topdown=False) 自底向上遍历,先删文件再删空目录
  • 对每个 os.remove()os.rmdir() 单独 try/except,记录失败项而非中断流程
  • 避免用 shutil.rmtree(..., onerror=...) 回调——它仅用于跳过单个错误,无法区分“跳过”和“忽略后继续”,易掩盖真正问题

Windows 下的特殊错误:Access is denied

在 Windows 上,PermissionError: [WinError 5] Access is denied 是高频错误,原因往往不是权限设置,而是文件正被其他进程占用(如 Excel 打开 .csv、IDE 锁定 .pyc)。

应对策略有限但明确:

  • 不要尝试“重试 N 次”,除非业务逻辑明确允许延迟操作
  • psutil.Process().open_files() 检查谁占用了该路径(需管理员权限,且仅限当前用户进程)
  • 最稳妥的做法是向用户明确报错:“文件正被其他程序使用,请关闭后再试”,而不是吞掉异常或伪造成功
实际项目里,文件系统异常的“复杂点”不在种类多,而在于同一错误码背后可能对应完全不同的根本原因(比如 PermissionError 在 Linux 是 chmod 问题,在 Windows 很可能是进程占用),必须结合平台和上下文判断。

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