八、错误、调试与测试

1、错误处理

• try...except...（finally...）：finally可不写，可加‘else’表在没有错误时执行else下的内容

  try:
      r = 10 / 0
      print('result:',r)
  except  ZeroDivisionError as e:
      print('Error:',e)
  # except ZeroDivisionError:
  #     print('除数不能为零。')
  finally:
      print('End')
  
  输出：
  Error: division by zero
  #除数不能为零。
  End

• 调用栈：没有捕捉错误时，需分析错误的调用栈信息，才能定位错误的位置（即打印时报错的内容）
• 记录错误（logging）：能记录错误信息，能把错误堆栈打印出来并继续执行程序。（可用于将错误信息记录在日志中）

  import logging
  def foo(s):
      return 10 / int(s)
  def bar(s):
      return foo(s) * 2
  def main():
      try:
          bar('0')
      except Exception as e:
          logging.exception(e)
  
  main()
  print('END')
  
  输出：
  END
  ERROR:root:division by zero
  Traceback (most recent call last):
    File "D:/Pycharm...(略）
      ...line 469, in foo
      return 10 / int(s)
  ZeroDivisionError: division by zero

• 抛出错误（raise）：根据需要，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

  #定义一个错误的类
  class FooError(ValueError):
      pass
  def foo(s):
      n = int(s)
      if n == 0:
          # 追踪到自己定义的错误信息
          raise FooError('invalid value:%s' %s)
      return 10 / 0
  foo('0')
  
  输出：
  Traceback (most recent call last):
    File "D:/Pycharm/廖雪峰课程/函数.py", line 460, in <module>
      foo('0')
    File "D:/Pycharm/廖雪峰课程/函数.py", line 458, in foo
      raise FooError('invalid value:%s' %s)
  __main__.FooError: invalid value:0    #raise的内容

• 调试：

1. assert（断言）：表达式应该为True，断言错误抛出AssertError错误（启动Python解释器时可以用-O参数来关闭assert）

   def func(s):
       n = int(s)
       assert n != 0,'n is zero!'  
       return 10 / n
   def main():
       func('0')
   main()
   
   输出：
   Traceback (most recent call last):
     File "D:/Pycharm...
       ...(略）
       assert n != 0,'n is zero!'
   AssertionError: n is zero!

2. logging：不会抛出错误，可指定记录信息的级别，有debug，info，warning，error等几个级别

   import logging
   logging.basicConfig(level=logging.INFO)
   s = '0'
   n = int(s)
   logging.info('n = %d'%n)
   print(10/n)
   
   输出：
   INFO:root:n = 0
   Traceback (most recent call last):
     File "D:/...(略）
       print(10/n)
   ZeroDivisionError: division by zero

3. pdb：调试器pdb，让程序以单步方式运行，可以随时查看运行状态。以参数-m pdb启动后，命令： l 查看代码；n 单步执行代码；p + 变量名 查看变量；q 结束调试。
4. pdb.set_trace（）：放在可能出错的地方，设置一个断点，不需要单步执行,命令 c 继续运行。

   import pdb
   s = '0'
   n = int(s)
   pdb.set_trace()
   print(10/n)
   
   输出：
   > d:pycharm...<module>()
   -> print(10/n)
   (Pdb) p n
   0
   (Pdb) q

• 单元测试：使用了assertEqual断言与错误处理。（setUp与tearDown之间的内容会在每段测试前后被执行一遍，如测试需要启动一个数据库，可在setUp()方法中连接数据库，在tearDown()方法中关闭数据库，这样做可不必在每个测试方法中重复相同的代码）

  #func.py文件
  class Dict(dict):
      def __init__(self,**kw):
          super().__init__(**kw)  #调用父类的init方法
      def __getattr__(self, key): #设置返回属性值key
          try:
              return self[key]
          except KeyError:
              raise AttributeError(r"'Dict' object has no attribute '%s'" % key)
      def __setattr__(self,key,value):
          self[key] = value

  #用于测试的类（test.py)
  import unittest
  from func import Dict
  class Testdict(unittest.TestCase):  #测试类需继承unittest.TestCase
      # def setUp(self):
      #     print('setup...')
      def test_init(self):
          d = Dict(a = 1,b = 'test')
          self.assertEqual(d.a,1) #断言d对象中a属性的值是否为1
          self.assertEqual(d.b,'test')
          self.assertTrue(isinstance(d,dict))
  
      def test_key(self):     #测试key
          d = Dict()
          d['key'] = 'value'
          self.assertEqual(d['key'], 'value')
  
      def test_attr(self):    #测试属性
          d = Dict()
          d.key = 'value'
          self.assertTrue('key' in d)
          self.assertEqual(d.key, 'value')
  
  
  # 通过d['empty']访问不存在的key时,抛出指定类型的Error
      def test_keyerror(self):    #抛出key错误
          d = Dict()
          with self.assertRaises(KeyError):
              value = d['empty']
  
      def test_attrerror(self):   #抛出属性错误
          d = Dict()
          with self.assertRaises(AttributeError):
              value = d.empty
  
      # def tearDown(self):
      #     print('tearDown...')
  
      if __name__ == '__main__':  #使该文件当做正常脚本运行
          unittest.main()
  
  
  输出：
  Testing started at 16:15 ...
  D:Py...(略）
  #setUp与tearDownd 内容
  Ran 5 tests in 0.002s
  
  OK

• 文档测试：运行没内容输出时说明编写的doctest运行都是正确的。更明确地告诉函数的调用者该函数的期望输入和输出，内置的 doctest 模块可以直接提取注释中的代码并执行测试，测试异常的时候，可以用...表示中间内容的输出。

  class Dict(dict):
      '''
      Simple dict but also support access as x.y style.
  
      >>> d1 = Dict()
      >>> d1['x'] = 100
      >>> d1.x
      100
      >>> d1.y = 200
      >>> d1['y']
      200
      >>> d2 = Dict(a=1, b=2, c='3')
      >>> d2.c
      '3'
      >>> d2['empty']
      Traceback (most recent call last):
          ...
      KeyError: 'empty'
      >>> d2.empty
      Traceback (most recent call last):
          ...
      AttributeError: 'Dict' object has no attribute 'empty'
      '''
      def __init__(self, **kw):
          super(Dict, self).__init__(**kw)
  
      def __getattr__(self, key):
          try:
              return self[key]
          except KeyError:
              raise AttributeError(r"'Dict' object has no attribute '%s'" % key)
  
      def __setattr__(self, key, value):
          self[key] = value
  
  if __name__=='__main__':
      import doctest
      doctest.testmod()