python異常處理

在寫python代碼的過程中可能會(huì)出現(xiàn)一些錯(cuò)誤，這些錯(cuò)誤可區(qū)分為2類：語法錯(cuò)誤 和 異常~

語法錯(cuò)誤

>>> a = 2
>>> if a > 0 print('OK');
  File "<stdin>", line 1
    if a > 0 print('OK');
                 ^
SyntaxError: invalid syntax

?
如上語句即 存在語法錯(cuò)誤，if 語句的條件后面沒有冒號(hào) ‘:’。
語法錯(cuò)誤也稱為解析錯(cuò)誤，這類錯(cuò)誤在程序執(zhí)行之前就會(huì)被Python解釋器檢測到。如果使用IDE工具開發(fā)（例如 pycharm），pycharm會(huì)直接使用下標(biāo)的紅線提示開發(fā)者這里存在語法錯(cuò)誤。這類錯(cuò)誤必須在程序運(yùn)行前就改正~

異常

代碼不存在語法錯(cuò)誤，在運(yùn)行過程中出現(xiàn)的邏輯錯(cuò)誤，即為異常~

>>> 1 / 0
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
ZeroDivisionError: division by zero
>>> 
>>> 
>>> lst = ['a', 'b', 'c']
>>> lst[2]
'c'
>>> lst[3]
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
IndexError: list index out of range

?
程序在運(yùn)行過程中，一旦發(fā)生異常，且發(fā)生的異常沒有被捕獲或者處理，則程序就會(huì)停止運(yùn)行。
?
異常有不同的類型，在發(fā)生異常時(shí)，異常的類型及發(fā)生異常的原因 會(huì)被打印出來。上述示例中，第一個(gè)異常為 ZeroDivisionError（除數(shù)不能為0），第二個(gè)異常為 IndexError（列表指針超出范圍）。
?
ZeroDivisionError 和 IndexError 都為Python的內(nèi)置異常，即 python解釋器 已經(jīng)定義好的異常類型，常見的內(nèi)置異常還有：StopIteration，GeneratorExit，AssertionError，EOFError，IOError，OSError等等。關(guān)于Python的內(nèi)置異常及說明可參閱：https://docs.python.org/zh-cn/3.7/library/exceptions.html#bltin-exceptions
?

這些內(nèi)置異常都繼承于Exception類（自定義的異常一般也是直接或間接地繼承自Exception類），且所有 內(nèi)置異常的名稱都存在于 內(nèi)置名稱空間中，可直接使用，而不需要 'import exceptions模塊'。

異常處理

try...except... 語句

try...except... 語句用于捕獲異常 及 對(duì)異常的處理。這樣程序在發(fā)生異常時(shí)，可針對(duì)性的做出處理，避免程序的中斷~，try...except... 語句的語法如下：

try:
    可能發(fā)生異常的語句塊
except [異常類型1]:
    處理異常1的語句
except [異常類型2]:
    處理異常2的語句

示例：

try:
    a = 1/0
except ZeroDivisionError:
    print('除數(shù)不能為0')

?
try...except... 語句的工作原理如下：

• 首先自上而下 執(zhí)行 try 語句塊中的代碼（一般將可能發(fā)生異常的語句寫在 try語句塊 中）
• 如果沒有發(fā)生異常，try語句塊 中的代碼執(zhí)行完成后，將跳過 except語句塊，繼續(xù)向下執(zhí)行
• 如果 try語句塊 中有異常發(fā)生，則 try語句塊 中剩下的代碼將不會(huì)被執(zhí)行。如果這個(gè)異常類型和 某一個(gè) except 關(guān)鍵字后面的異常匹配，則執(zhí)行這個(gè) except 中的子句。
• 如果 try語句塊 中出現(xiàn)的異常類型 和所有 except 關(guān)鍵字后面的異常都不匹配，則這個(gè)異常會(huì)被傳遞到外部的 try 語句中，如果外部沒有做異常處理，程序?qū)⒅袛嗖⒋蛴″e(cuò)誤信息~
  ?
  若 try語句塊 中除了 ZeroDivisionError 異常外，還存在別的異常：

  try:
  num = int(input("Enter a number: "))    # 這里可能會(huì)發(fā)生 ValueError 異常
  a = 1/0
  except ZeroDivisionError:
  print('除數(shù)不能為0')

  對(duì)于可能會(huì)先發(fā)生的 ValueError 異常，異常類型和 except 關(guān)鍵字后面的異常不匹配，那么這個(gè) 異常 將不會(huì)被 這個(gè)except 捕獲，于是這個(gè)異常就會(huì)被傳遞到外部~，結(jié)果輸出如下：

  Enter a number: abc
  Traceback (most recent call last):
  File "...test.py", line 9, in <module>
  num = int(input("Enter a number: "))    # 這里可能會(huì)發(fā)生 ValueError
  ValueError: invalid literal for int() with base 10: 'abc'

  ?
  這個(gè)時(shí)候，可以使用多個(gè) except 來捕獲異常：

  try:
  num = int(input("Enter a number: "))    # 這里可能會(huì)發(fā)生 ValueError
  a = 1/0
  except ZeroDivisionError:
  print('除數(shù)不能為0')
  except ValueError:
  print('請(qǐng)輸入數(shù)字~')
  # 結(jié)果輸出：
  Enter a number: abc
  請(qǐng)輸入數(shù)字~

  當(dāng)然也可以使用一個(gè)萬能異常 Exception 來處理。由于內(nèi)置異常和自定義異常都直接或間接地繼承自 Exception，所以 Exception 可以用來匹配任何異常。這樣做的優(yōu)勢在于 可以針對(duì)所有的異常統(tǒng)一進(jìn)行捕獲，缺點(diǎn)在于 不能針對(duì)指定的異常做出相應(yīng)的處理，而是統(tǒng)一使用一種方式進(jìn)行處理~

  try:
  num = int(input("Enter a number: ")) 
  a = 1/0
  except Exception:
  pass

  ?
  在實(shí)際的應(yīng)用中，一般這兩種方式會(huì)被結(jié)合使用：針對(duì)指定的那么幾個(gè)異常分別進(jìn)行捕獲并做相應(yīng)的處理，剩下的所有異常都統(tǒng)一使用 Exception 來捕獲~

  try:
  f = open('myfile.txt')
  s = f.readline()
  i = int(s.strip())
  except OSError as err:
  print(err)
  except ValueError:
  print("數(shù)據(jù)類型無法轉(zhuǎn)換")
  except Exception:
  print('Unexpected error')

  最后的 Exception異常名 也可以省略不寫（默認(rèn)就是 Exception ）

  except:
  print('Unexpected error')

as 獲取異常信息

異常發(fā)生時(shí)，都會(huì)有關(guān)于這個(gè)異常的具體描述信息，異常的描述信息可通過 as 關(guān)鍵字獲取，這個(gè)在上述示例中已經(jīng)有使用~

try:
    f = open('myfile.txt')
    s = f.readline()
    i = int(s.strip())
except OSError as err:
    print(err)
# 若文件不存在，或有如下輸出：
[Errno 2] No such file or directory: 'myfile.txt'

try...except...else... 語句

else 為可選字句，放在 except 字句后面，若 try 語句塊中沒有異常發(fā)生，則會(huì)執(zhí)行else 語句塊中的代碼~

try:
    f = open('myfile.txt')
    s = f.readline()
    i = int(s.strip())
except OSError as err:
    print(err)
else:
    f.close()        # try 語句塊正常執(zhí)行完成后，關(guān)閉打開的文件

try...except...finally... 語句

finally 也為可選字句，放在所有語句塊的最后。不管 try 語句塊中是否觸發(fā)異常，都會(huì)執(zhí)行 finally 語句塊中的代碼。finally 語句塊中的代碼一般都用于 關(guān)閉系統(tǒng)資源，例如關(guān)閉文件，關(guān)閉數(shù)據(jù)庫連接等~

def connDB():
    try:
        conn = pymysql.connect(host=HOST, user=USER, password=PASSWD, database=DATEBASE, charset='utf8', cursorclass=pymysql.cursors.DictCursor)
        return conn
    except Exception:
        logger.error("can not connect to database!")
        exit()

db = connDB()

try:
        ...
    pass
except:
        ...
    pass
finally:
    db.close()

?
在操作文件時(shí)，還可以使用 with...as... 語句來自動(dòng)關(guān)閉文件，即不管 with語句塊 中是否觸發(fā)異常，with語句塊執(zhí)行完畢后都會(huì)自動(dòng)關(guān)閉文件~

try:
    f = open('myfile.txt', mode='r')
    a = 1/0
except Exception:
    print(f.closed)    # False，當(dāng) try語句塊中發(fā)生異常，文件沒有被關(guān)閉 
##############
try:
    with open('myfile.txt', mode='r') as f:
        a = 1 / 0
except Exception:
    print(f.closed)    # True，文件已經(jīng)自動(dòng)關(guān)閉

raise觸發(fā)異常

raise語句用于手動(dòng)觸發(fā)異常，觸發(fā)的異?？梢酝ㄟ^傳遞參數(shù)說明異常的原因，例如：

>>> raise IndexError('lst out of range')
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
IndexError: lst out of range

?
在 except語句塊中，若不想對(duì)捕獲的異常進(jìn)行處理，則可以使用 raise語句 重新觸發(fā)異常，由外層的 try語句來進(jìn)行處理~

try:
    raise ZeroDivisionError('abc')
except ZeroDivisionError:
    print('除數(shù)為0')
    raise    # 更簡單的寫法，重新觸發(fā)捕獲到的異常

assert 語句

assert語法：

assert expression

assert 關(guān)鍵字根據(jù)后面的表達(dá)式的真假來確定程序是否繼續(xù)往下執(zhí)行。若表達(dá)式返回為True，則程序繼續(xù)往下執(zhí)行，若為False，則觸發(fā) AssertionError 異常~

print('start...')
assert 1 == 1
print('end...')
# 輸出結(jié)果：
start...
end...
################
print('start...')
assert 1 == 2
print('end...')
# 輸出結(jié)果：
start...
Traceback (most recent call last):
  File ".../test.py", line 17, in <module>
    assert 1 == 2
AssertionError

自定義異常

通過繼承 Exception 類來創(chuàng)建自定義的異常；自定義異常應(yīng)該盡量保持異常類的簡單，一般自定義異常僅用于提取特有的錯(cuò)誤信息~。自定義異常示例如下：

class MyError(Exception):
    def __init__(self, ErrorInfo):
        Exception.__init__(self)
        self.errorinfo=ErrorInfo
    def __str__(self):
        return self.errorinfo

?
注意：自定義的異常類只能通過 raise關(guān)鍵字 來手動(dòng)觸發(fā)。

traceback追蹤異常

使用 traceback 關(guān)鍵字追蹤異常，需要導(dǎo)入 traceback 模塊（import traceback）。

import traceback
try:
    f = open('myfile.txt', mode='r')
    a = 1/0
except Exception:
    traceback.print_exc()       
    logger.error(traceback.format_exc())    #使用日志模塊記錄 異常的詳細(xì)信息，或使用 traceback.print_exc(file=path) 記錄到指定文件
# 輸出信息如下：
Traceback (most recent call last):
  File "/Users/luyi/PycharmProjects/untitled/day26/test.py", line 12, in <module>
    a = 1/0
ZeroDivisionError: division by zero

這里異常信息的輸出和不捕獲異常時(shí)候系統(tǒng)的輸出一致，其實(shí) traceback.print_exc() 函數(shù)調(diào)用了sys.exc_info() 函數(shù)來完成 異常信息的輸出，traceback.print_exc()的源碼如下：

def print_exc(limit=None, file=None):
    """Shorthand for 'print_exception(sys.exc_type, sys.exc_value, sys.exc_traceback, limit, file)'.
    (In fact, it uses sys.exc_info() to retrieve the same information
    in a thread-safe way.)"""
    if file is None:
        file = sys.stderr
    try:
        etype, value, tb = sys.exc_info()      # 調(diào)用了 sys.exc_info() 函數(shù)
        print_exception(etype, value, tb, limit, file)
    finally:
        etype = value = tb = None

.................^_^