Python语法之异常处理

Posted 2022-10-08

前面我们已经介绍了模块的创建和包的应用，在这一小节，我们将继续来学习Python的异常处理方法，了解常见异常的处理方法以及异常的基本概念。

1.什么是异常

嫦娥本是后羿之妻，后羿射下 9 个太阳后西王母赐其不老仙药，但后羿不舍得吃下，就交于嫦娥保管。后羿门徒蓬蒙觊觎仙药，逼迫嫦娥交出仙药，嫦娥无奈情急之下吞下仙药，便向天上飞去。

在嫦娥奔月的这个故事中，后羿的门徒蓬蒙等人觊觎仙药，就是一个异常，因为他们本身的品性不好， 如果再吃了长生不老的仙药，会对世间造成很大的危害；嫦娥无奈之下吞下仙药，便是对异常情况的一个处理，为了让异常情况不产生负面影响所采取的措施。

在 Python 中，异常是在程序运行过程中发生的错误，当异常发生时，需要对异常进行处理，否则整个程序将崩溃。

举个例子：

print(1 / 0)
print("Done!")

例子中的 ​​1 / 0​​​ 触发了 ​​ZeroDivisionError​​ 异常，由于没有对异常进行处理，导致了程序的崩溃，后面的语句没有再继续执行。当遇到异常时，没有对异常进行处理的程序，便会导致程序产生崩溃。

2.异常的处理

当异常发生时，如果直接导致了程序的崩溃，不论对用户还是对开发者来说都是不友好的，这便要求我们在异常发生时，对异常进行处理。就像嫦娥一样，当发现品性不好的蓬蒙等人觊觎仙药时，为了阻止不好的情况发生，吞服了仙药，对异常进行了及时的处理。

下面，我们来看下如何进行异常的处理？

2.1​​try-except​​

​​try​​​  和 ​​except​​​ 语句块可以用来捕获和处理异常，​​try​​​ 后面跟的是需要捕获异常的代码，​​except​​​ 后面跟的是捕获到异常后需要做的处理。每一个 ​​try​​​ 语句块后面必须跟上一个 ​​except​​​ 语句块，即使 ​​except​​ 语句块什么也不做。

举个例子：

try:
    print(1 / 0)
except ZeroDivisionError:
    print("ZeroDivisionError happened!")

print("Done!")

加了异常捕获和处理代码之后，当发生异常时，整个程序没有崩溃，而是继续执行后面的代码，所以输出了 ​​Done!​​。大家要注意冒号及缩进哈！

​​try​​​ 语句块后面可以跟上多个 ​​except​​ 语句块。

try:
    print(1 / 0)
    #除0异常
    with open(test.log) as file:
    #文件不存在异常
        read_data = file.read()
except ZeroDivisionError:
    print("ZeroDivisionError happened!")
except FileNotFoundError:
    print("FileNotFoundError happened!")

print("Done!")

在执行代码 ​​print(1 / 0)​​​ 时，发生了除 0 异常，所以没有执行后面的打开文件的代码，后面的异常处理代码输出了 ​​ZeroDivisionError happened!​​。

如果我们颠倒下代码的顺序：

try:
    with open(test.log) as file:
    #文件不存在异常
        read_data = file.read()
    print(1 / 0)
    #除0异常
except ZeroDivisionError:
    print("ZeroDivisionError happened!")
except FileNotFoundError:
    print("FileNotFoundError happened!")

print("Done!")

代码颠倒之后，在执行打开文件的代码时，发生了文件不存在的异常，所以没有执行后面的代码，后面的异常处理代码输出了 ​​FileNotFoundError happened!​​。

2.2​​try-except-else​​

​​try-except​​​ 语句块后面可以跟上 ​​else​​​ 语句块，当没有异常发生时，会执行 ​​else​​ 语句块中的代码。

举个例子：

try:
    print(1 / 1)
except ZeroDivisionError:
    print("ZeroDivisionError happened!")
else:
    print("Exception not happened")

print("Done!")

程序中没有发生异常，所以执行 ​​else​​​ 语句块中的代码，输出了 ​​Exception not happened​​。

2.3​​try-except-else-finally​​

​​try-except-else​​​ 语句块后面还可以跟上 ​​finally​​​ 语句块，不管有没有发生异常，​​finally​​ 语句块中的代码都会被执行。

没有发生异常时

try:
    print(1 / 1)
except ZeroDivisionError:
    print("ZeroDivisionError happened!")
else:
    print("Exception not happened")
finally:
    print("Finally is executed!")

print("Done!")

没有发生异常时，除了执行 ​​else​​​ 语句块中的代码，输出了 ​​Exception not happened​​​，​​finally​​​ 语句块中的代码也得到了执行，输出了 ​​Finally is executed!​​ 。

发生异常时

try:
    print(1 / 0)
except ZeroDivisionError:
    print("ZeroDivisionError happened!")
else:
    print("Exception not happened")
finally:
    print("Finally is executed!")

print("Done!")

发生异常时，​​finally​​​ 语句块中的代码同样得到了执行，输出了 ​​Finally is executed!​​​ 。因此，不管有没有发生异常，​​finally​​​ 语句块中的代码都会被执行。​​finally​​ 在释放资源时会特别有用。

3.抛出异常

前面讲的是异常出现时，可以做的处理。另外，我们也可以主动抛出异常。主动抛出异常使用 ​​raise​​ 关键字。举个例子：

x = 10
if x > 5:
    raise Exception(x should not exceed 5. The value of x was: .format(x))

当 ​​x > 5​​ 时，主动抛出异常。

这一节主要是介绍了Python中的异常处理方法以及常见的异常类型，如何有效的处理异常，避免程序的崩溃。