python中的异常处理
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.pyimport 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。
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