在 Ruby 中，异常（Exception）是一种用于处理运行时错误的机制。当程序遇到无法正常执行的情况时，会抛出异常（raise an exception），如果没有被捕获（rescued），程序将终止并显示错误信息。

本文将详细介绍 Ruby 的异常机制，包括异常类层级、begin-rescue 结构、自定义异常、确保执行的 ensure 以及异常传播方式等。

📌 目录

  1. 🔹 Ruby 异常概述
  2. 🔹 Ruby 异常类层级
  3. 🔹 捕获异常 (begin-rescue)
  4. 🔹 ensure 代码块（无论异常是否发生都执行）
  5. 🔹 else 代码块（仅在没有异常时执行）
  6. 🔹 raise 关键字（抛出异常）
  7. 🔹 自定义异常
  8. 🔹 retry 关键字（重新执行代码）
  9. 🔹 throw 和 catch（高级异常处理）
  10. 🔹 参考资料

🔹 Ruby 异常概述

在 Ruby 中，所有异常都是 Exception 类的子类。当发生错误时，Ruby 会创建一个异常对象并沿着调用栈传播，直到被捕获或终止程序。

示例：没有异常处理的代码

puts 10 / 0  # ZeroDivisionError: divided by 0

上面的代码会引发 ZeroDivisionError 并导致程序崩溃。因此，我们需要异常处理来防止程序意外终止。

🔹 Ruby 异常类层级

Ruby 提供了许多异常类，每种异常类型代表不同的错误情况。

部分常见的异常类层级如下（继承自 Exception）：

Exception  
 ├── NoMemoryError  
 ├── ScriptError  
 │   ├── LoadError  
 │   ├── NotImplementedError  
 │   ├── SyntaxError  
 ├── SignalException  
 │   ├── Interrupt  
 ├── StandardError（大多数异常继承自它）  
 │   ├── ArgumentError  
 │   ├── IOError  
 │   ├── IndexError  
 │   │   ├── KeyError  
 │   ├── NameError  
 │   │   ├── NoMethodError  
 │   ├── RuntimeError  
 │   ├── SystemCallError  
 │   ├── TypeError  
 │   ├── ZeroDivisionError  
 ├── SystemExit  
 ├── Fatal

注意：Ruby 的大多数常见异常都继承自 StandardError。

🔹 捕获异常 (begin-rescue)

在 Ruby 中，我们使用 begin-rescue 结构来捕获异常，以避免程序崩溃。

基本使用

begin
  puts 10 / 0
rescue ZeroDivisionError
  puts "错误: 除数不能为零！"
end

输出：

错误: 除数不能为零！

当 10 / 0 发生 ZeroDivisionError 时，rescue 代码块会捕获异常并执行相应代码。

捕获多个异常

可以在 rescue 中捕获多个异常类型，使用 rescue A, B 形式：

begin
  File.open("不存在的文件.txt")
rescue ZeroDivisionError, Errno::ENOENT => e
  puts "发生错误: #{e.class} - #{e.message}"
end

输出：

发生错误: Errno::ENOENT - No such file or directory

🔹 ensure 代码块（无论异常是否发生都执行）

无论是否发生异常，ensure 代码块都会执行，适用于释放资源（如关闭文件、断开数据库连接等）。

begin
  puts 10 / 0
rescue ZeroDivisionError
  puts "发生错误: 除数不能为零！"
ensure
  puts "这个代码块无论如何都会执行"
end

输出：

发生错误: 除数不能为零！
这个代码块无论如何都会执行

🔹 else 代码块（仅在没有异常时执行）

else 代码块用于当 begin 代码块 没有发生异常时 执行：

begin
  puts "正常执行的代码"
rescue
  puts "捕获到异常"
else
  puts "没有异常，执行此代码"
end

输出：

正常执行的代码
没有异常，执行此代码

🔹 raise 关键字（抛出异常）

可以使用 raise 主动抛出异常：

def divide(a, b)
  raise ArgumentError, "除数不能为零" if b == 0
  a / b
end

begin
  puts divide(10, 0)
rescue ArgumentError => e
  puts "捕获到异常: #{e.message}"
end

输出：

捕获到异常: 除数不能为零

🔹 自定义异常

可以继承 StandardError 来创建自定义异常：

class MyCustomError < StandardError; end

def test_error
  raise MyCustomError, "这是一个自定义异常"
end

begin
  test_error
rescue MyCustomError => e
  puts "捕获到自定义异常: #{e.message}"
end

输出：

捕获到自定义异常: 这是一个自定义异常

🔹 retry 关键字（重新执行代码）

retry 用于重新执行 begin 代码块，但需谨慎使用，否则可能导致无限循环。

attempt = 0
begin
  attempt += 1
  puts "尝试执行: 第 #{attempt} 次"
  raise "故意抛出异常" if attempt < 3
rescue
  retry if attempt < 3
end

输出：

尝试执行: 第 1 次
尝试执行: 第 2 次
尝试执行: 第 3 次

🔹 throw 和 catch（高级异常处理）

与 raise-rescue 不同，catch-throw 适用于非错误情况下的流程控制。

catch(:done) do
  (1..5).each do |i|
    throw :done if i == 3
    puts i
  end
end

输出：

1
2

当 i == 3 时，throw :done 直接终止 catch(:done) 代码块的执行。

🔹 参考资料