Python异常处理总结

一、何谓异常处理

  在我们调试程序时,经常不可避免地出现意料之外的情况,导致程序不得不停止运行,然后提示大堆提示信息,大多是这种情况都是由异常引起的。异常的出现一方面是因为写代码时粗心导致的语法错误,这种错误在程序编译时就可以发现;另一方面也可能是因为程序逻辑错误,这种错误往往是不可避免地,只能通过异常处理来防止程序退出。

二、异常类型

  Python自带的异常处理机制非常强大,提供了很多内置异常类,可向用户准确反馈出错信息。Python是面向对象语言,认为一切皆对象,所以异常也是对象。Python异常处理机制中的BaseException是所有内置异常的基类,但用户定义的类并不直接继承BaseException,所有的异常类都是从Exception继承,且都在exceptions模块中定义。Python自动将所有异常名称放在内建命名空间中,所以程序不必导入exceptions模块即可使用异常。

  Python内置异常类继承层次结构如下:

三、异常捕获与处理

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语法: try:  ...   except [异常名] as e: ...

示例:

需要注意的是:

  • try - except虽然结构简单,但可能捕获与程序无关、意料之外的系统异常,而且可能意外拦截其他处理器的异常。例如,在Python中,即表示系统离开调用(sys.exit())也会出发异常,然而这种异常我们通常不需要捕获。所以,这种结构尽量避免使用,而使用 <try: ... except [异常名] as e: ...>这种结构。
  • Exception类是所有Python异常类的父类,所以except Exception将可以捕获任何异常,换句话说,它是万能异常处理句式。
  • 有一种错误没办法抓住:缩进错误,例如:

四、raise(主动抛出异常)

  有时候,异常可以作为代码运行的标志,通过主动触发异常可以改变代码的运行路线,从而提高代码健壮性。主动触发异常需使用raise关键字,其语法结构如下:

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raise [Exception [, args [, traceback]]]

示例:

五、assert(断言)

根据assert后面的表达式的真假来控制程序流。 asset语法结构如下:

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assert expression,'information'

  若为expression结果为True,则往下执行。若为False,则中断程序并调用默认的异常处理器抛出AssertionError异常,同时输出指定的提示信息。

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class A(object):
    def __init__(self,name):
        self.name = name
a = A("Alex")
try:
    assert type(a.name) is str # 意为:断定A.name的类型是字符串
except AssertionError:
    print("is not str")

断言的作用是:可以做一些检查,增强安全性

六、with/as上下文管理器

  with/as语句通常是作为try/finally语句的替代方案,不过with/as更加优雅。在有一些任务中,可能事先需要设置,然后不管在任务过程中是否顺利(有无异常抛出),最后后做清理工作。对于这种场景, with/as语句提供了一种非常方便的处理方式。一个很好的例子是文件处理,你需要获取一个文件句柄,从文件中读写数据,但不管读写数据是否有异常发生,最后都要关闭文件句柄。

with/as语句的基本格式如下:

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with expression [as variable] :
    with-block

在这里的expression会返回一个对象,as子句是可选的,当存在as子句时,expression返回的对象会赋值给variable。

使用with/as语句将一段字符串写入文件:

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with open('data.txt' , 'w') as myfile:
    myfile.write('123456789')
         不适用with/as语句,如果要实现同样的效果,只能这么写:
try:
    myfile = open('data.txt' , 'w')
    myfile.write('123456789')
except Exception as e:
    print(e)
finally:
    myfile.close()

七、自定义异常类

如果Python提供的内置异常内不满足使用要求,那么,可以自定义一个异常类,自定义异常类必须继承Exception类。

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class AlexException(Exception):
    def __init__(self,msg):
        self.message = msg
 
try:
    raise AlexException("数据库连不上") # raise 主动触发异常
except AlexException as e:
    print(e)
 
# output:
数据库连不上

需要注意:

  • 自定义的异常不会自动触发,所以需要主动触发。会自动触发的都是标准的异常
  • 自定义的异常不能和原有的异常重名

八、总结

Python异常处理机制总结:

  1. Python异常处理的常用内置类
  2. 异常捕获/处理句式结构
  3. 主动触发异常,断言
  4. with上下文管理协议
  5. 自定义异常类

在我们使用异常处理后,若有异常发生,我们需要查看错误的详细信息,以及在哪一行出的错误,需要使用 traceback 模块

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import traceback
try:
     ......
except Exception as e:
    traceback.print_exec()

 

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