python中的异常处理

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了python中的异常处理相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

python中的异常

一、异常基础

在python中,异常会根据错误自动地被触发,也能由代码触发和截获。 异常由四个语句进行处理:

  • try/except: 捕捉由python或你引起的异常,并恢复。

  • try/finally: 无论异常是否发生,执行清理行为。无论是否异常,最后都必须执行finally;

  • try/except/else/finally: 即先执行try,如果有异常,执行except;如果没有异常,执行else;最后,都执行finally;

  • raise: 抛出异常,手动在代码中触发异常。

  • assert: 断言,有条件地在程序员代码中触发异常。主要用于代码调式 或 强制程序满足某个条件,否则报错;

  • with/as: 在python2.6及后续版本中实现环境管理器。我们在文件打开自动关闭那里就用到了这个;

二、异常的角色

在python中,异常最常见的几种角色:

  • 错误处理
  • 事件通知
  • 特殊情况处理
  • 终止行为
  • 非常规控制流程

三、异常处理

默认异常处理器:打印标准出错消息。这些消息包括引发的异常、堆栈跟踪、用户定义的异常等。

假如try中,代码块有多个错误,但是,当遇到第一个错误时就中止,直接执行except;故try中的第二个错误就会捕捉不到;

四、举例

1、异常处理

try:
    print(‘try...‘)
    r = 10 / 0
    print(‘result:‘, r)
except ZeroDivisionError as e:            # python3中,需要用as
    print(‘except:‘, e)
finally:
    print (‘finally...‘)
print (‘END‘)

用try来运行这段代码,如果执行出错,则后续代码不会继续执行,而是直接跳转至错误处理代码,即except语句块,执行完except后,如果有finally语句块,则执行finally语句块,至此,执行完毕。

如果有多个except,前面匹配到了错误,则后面的except不会捕获错误。例如:

try:
    print(‘try...‘)
    r = 10 / 0
    print(‘result:‘, r)
except BaseException as e:
    print(‘except1:‘,e)
except ZeroDivisionError as e: 
    print(‘except2:‘, e)
finally:
    print (‘finally...‘)
print (‘END‘)

从上面例子中,可以发现无论什么错误,都是except1捕获。因为Python的错误其实也是class,所有的错误类型都继承自BaseException,任何错误都是BaseException的子集;

python3.6中异常关系如下:

BaseException
 +-- SystemExit
 +-- KeyboardInterrupt
 +-- GeneratorExit
 +-- Exception
      +-- StopIteration
      +-- StopAsyncIteration
      +-- ArithmeticError
      |    +-- FloatingPointError
      |    +-- OverflowError
      |    +-- ZeroDivisionError
      +-- AssertionError
      +-- AttributeError
      +-- BufferError
      +-- EOFError
      +-- ImportError
      |    +-- ModuleNotFoundError
      +-- LookupError
      |    +-- IndexError
      |    +-- KeyError
      +-- MemoryError
      +-- NameError
      |    +-- UnboundLocalError
      +-- OSError
      |    +-- BlockingIOError
      |    +-- ChildProcessError
      |    +-- ConnectionError
      |    |    +-- BrokenPipeError
      |    |    +-- ConnectionAbortedError
      |    |    +-- ConnectionRefusedError
      |    |    +-- ConnectionResetError
      |    +-- FileExistsError
      |    +-- FileNotFoundError
      |    +-- InterruptedError
      |    +-- IsADirectoryError
      |    +-- NotADirectoryError
      |    +-- PermissionError
      |    +-- ProcessLookupError
      |    +-- TimeoutError
      +-- ReferenceError
      +-- RuntimeError
      |    +-- NotImplementedError
      |    +-- RecursionError
      +-- SyntaxError
      |    +-- IndentationError
      |         +-- TabError
      +-- SystemError
      +-- TypeError
      +-- ValueError
      |    +-- UnicodeError
      |         +-- UnicodeDecodeError
      |         +-- UnicodeEncodeError
      |         +-- UnicodeTranslateError
      +-- Warning
           +-- DeprecationWarning
           +-- PendingDeprecationWarning
           +-- RuntimeWarning
           +-- SyntaxWarning
           +-- UserWarning
           +-- FutureWarning
           +-- ImportWarning
           +-- UnicodeWarning
           +-- BytesWarning
           +-- ResourceWarning

2、抛出异常

因为错误是class,捕获一个错误就是捕获到该class的一个实例。因此,错误并不是凭空产生的,而是有意创建并抛出的。Python的内置函数会抛出很多类型的错误,我们自己编写的函数也可以抛出错误。

如果要抛出错误,首先根据需要,可以定义一个错误的class,选择好继承关系,然后,用raise语句抛出一个错误的实例:

案例1:自定义异常

  • 自定义异常,print一个对象,实际是两个步骤:1.执行该对象的__str__方法;2.print得到该对象的__str__的返回值,打印

    class FooError(Exception):
        def __init__(self,msg):
            self.message = msg
    
        def __str__(self):
            return self.message
    
    try:
        raise FooError(‘自定义异常FooError.‘)
    except FooError as e:
        print(e)
    

案例2:raise向上级抛异常

  • 原版:

    # err.py
    class FooError(Exception):          #定义错误的class,并指定父类;
        pass
    
    def foo(s):
        n = int(s)
        if n==0:
            raise FooError(‘invalid value: %s‘ % s)
        return 10 / n
    

    这时,执行该脚本,会报出异常:

    Traceback (most recent call last): File "/root/test02.py", line 22, in foo(0) File "/root/test02.py", line 19, in foo raise FooError(‘invalid value: %s‘ % s) main.FooError: invalid value: 0

    一般我们都尽量使用python自带的异常类型即可。

  • 改进版:

    def foo(s):
        n = int(s)
        return 10 / n
    
    def bar(s):
        try:
            return foo(s)
        except BaseException as e:
            print (‘Error!‘,e)
            raise                       #仅仅捕获错误,不知道应该怎么处理该错误,所以,最恰当的方式是利用raise继续往上抛,让顶层调用者去处理。
    
    def main():
        bar(‘0‘)
    
    main()
    

    raise语句如果不带参数,就会把当前错误原样抛出。此外,在except中raise一个Error,还可以把一种类型的错误转化成另一种类型:

    try: 10 / 0 except ZeroDivisionError: raise ValueError(‘input error!‘)

    这里将ZeroDivisionError 异常类型转换为了 ValueError。虽然可以转换,但是一定不要转换为毫不相关的异常类型。

案例3:raise向Exception抛异常

  • 通过raise,抛出指定异常给Exception,可以和Exception一起记录到日志中;

    def db():
        try:
            pass    # 连接数据库,操作
        except Exception as e:
            return False
        else:
            return True
    
    def log(n):
        print(n)
        pass  # 打开文件,记录日志
    
    
    def make():
        try:
            result = db()
            if not result:
                raise Exception("数据库操作失败.")     # 这里是将错误信息抛给Exception,这样可以通过下面log()记录到日志文件中。
        except Exception as e:
            str_error = str(e)
            log(str_error)
    
    make()
    

3、代码调试

我们写代码,都不可能一次搞定。调试时如果使用print语句,那么调试完毕后,代码中到处都是print,我们还得手动删除这些print。

断言assert

其实,我们可以用断言代替。凡是用print来辅助查看的地方,都可以用断言(assert)来替代:

def foo(s):
    n = int(s)
    assert n != 0, ‘n is zero!!!‘
    return 10 / n

def main():
    foo(‘0‘)

main()

assert的意思是,表达式n != 0应该是True,否则,后面的代码就会出错。 如果断言失败,assert语句本身就会抛出AssertionError:

Traceback (most recent call last):
  ......
    assert n != 0, ‘n is zero!!!‘
AssertionError: n is zero!!!                #注意,这里的异常信息是我们断言处自定义的。

程序中如果到处充斥着assert,和print相比也好不到哪去。不过,启动Python解释器时可以用-O参数来关闭assert(把assert当做pass处理):

# python -O test02.py

logging

代码调试时把print替换为logging,和assert比,logging不会抛出错误,而且可以输出到文件:

# err.py
import logging
logging.basicConfig(level=logging.DEBUG)

s = ‘2‘
n = int(s)
logging.info(‘n = %d‘ % n)
print (10 / n)    

记住,日志很重要!

pdb

此外,我们还可以利用启动Python的调试器pdb,让程序以单步方式运行,可以随时查看运行状态。这里不再详细讲解这个啦。

以上是关于python中的异常处理的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

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