PYTHON 程序设计 · V2 · 第 5 周（100 分钟 · L10–L11）

让程序「记得住」
也「扛得住」

文件 IO 解决「重启就失忆」，异常处理解决「一断网就崩溃」，类把散落的状态打包成盒子。本周收官语言核心——之后带着全套武器进入真实数据世界。

所属模块 M2 语言核心← → 翻页 · F 全屏

今日课表（100 分钟）

时间	环节	要点
0–6	两个痛点	重启失忆（演示）+ 断网崩溃（演示）——今天解决
6–18	文件 IO	open 模式 r/w/a；with 自动关闭；json.dump/load 存读对话
18–30	异常处理	Traceback 从最后一行往前读；捕获要具体；API 三大异常
30–42	动手练习	运行场：存档→读回→FileNotFoundError 兜底
42–56	模块与包	import 机制；.py=模块、文件夹=包；不用背标准库
56–72	类语法	class/__init__/self；类=图纸实例=产品；client 就是实例
72–86	AIChatManager 演示	逐步建类：骨架→send→clear→创建实例使用
86–96	动手练习	运行场：ChatSession 补全 user_count 方法
96–100	M2 收官	手里的武器清单；下周进入真实数据世界

M2 收官课：课后把「手里的武器清单」对照自查一遍。

开场演示：两个痛点

痛点一：失忆 跑 L9 的对话程序，聊了三轮 → 关掉重跑 → 历史全没了。 → 文件 IO：把数据存成 JSON，重启读回来。

痛点二：脆弱 拔掉网线再跑 → 红色 Traceback 满屏，程序当场崩溃。 → 异常处理：接住错误，优雅降级。

文件 IO：把数据存下来

import json

# 存：对话历史 → JSON 文件
with open("history.json", "w", encoding="utf-8") as f:
    json.dump(messages, f, ensure_ascii=False, indent=2)

# 读：JSON 文件 → Python 对象
with open("history.json", encoding="utf-8") as f:
    messages = json.load(f)

模式："r" 读 / "w" 覆盖写 / "a" 追加
with 语句保证文件一定被关闭（出异常也会关）——处理文件的标准写法

异常处理：接住错误

try:
    resp = client.chat.completions.create(...)
except ConnectionError as e:
    print("网络不通，稍后重试：", e)
except FileNotFoundError:
    messages = []              # 首次运行没有历史文件，给个空列表
finally:
    print("本次调用结束")   # 无论如何都执行

读报错的方法：Traceback 从最后一行往前读——最后一行是错误类型和原因
捕获要具体：except Exception 一把梭会吞掉所有错误，让 bug 更难找
AI 场景三大常见异常：网络超时、API Key 无效、返回格式异常

动手：健壮的对话存储

交互 · 浏览器内运行（L10 课堂主线简化版）

类：把数据和操作装进同一个盒子

痛点回顾：client、history、api_key、model、system_prompt 五个变量在函数间传来传去——

class AIChatManager:
    def __init__(self, api_key, model="deepseek-chat"):
        self.api_key = api_key          # 属性：数据
        self.model = model
        self.history = []               # 对话历史也装在盒子里

    def send(self, text):              # 方法：操作
        self.history.append({"role": "user", "content": text})
        # ...调用 API（此处省略）...

    def clear(self):
        self.history = []

chat = AIChatManager("sk-...")     # 类是图纸，chat 是实例（产品）
chat.send("你好")

self 指向实例本身；__init__ 是出厂设置
什么时候用类：一组数据和操作它的函数高度耦合时——你用的 OpenAI client 本身就是类的实例

动手：实现一个迷你会话管理器

交互 · 补全 TODO 再运行

模块：代码的组织单位

模块
一个 .py 文件

→

包
文件夹 + __init__.py

→

import json
拿来就用

import json / from pathlib import Path——两种引入方式
不用背标准库清单：知道「有这个东西」+ 会查文档就够了

M2 收官：你手里的武器

数据与逻辑

类型与转换（W3）
四种数据结构选型（W3）
分支循环（W4）
函数与契约（W4）

健壮与组织

文件 IO 持久化（本周）
异常处理（本周）
类封装状态（本周）
模块与包（本周）

下半学期全部建立在语言核心之上：W6 起去真实的数据世界（HTTP / API / 爬虫 / Pandas）。

随堂小测（3 题）

交互 · 点击选项作答

课后与下周预告

本周课后

下周：W6 HTTP 与数据获取 F12 打开新世界：请求-响应模型 → requests 调 3 个真实 API → 网页爬取精要与伦理。提前看下周课件 →

深入阅读：M2 模块页 · 经典笔记 7.3 文件读写 · 11.3 类

让程序「记得住」也「扛得住」