第十三篇：python之异常处理

什么是异常

异常就是程序运行时发生错误的信号，Python遇到错误后，会引发异常。如果异常对象并未被处理或捕捉，则程序就会用所谓的回溯（Traceback，一种错误信息）来终止执行。

为了保证程序的健壮性与容错性，即在遇到错误时程序不会崩溃，我们需要对异常进行处理。

下面编写一个同样功能的代码，对比做异常处理和不做异常处理的区别。

'''不做异常处理'''
num = int(input('请输入数字>>>')) #当输入的非数字时，则会触发异常，终止程序执行，下面的代码不会被执行，导致程序崩溃。
print('你输入的整数是：{}'.format(num))

 如果发生的错误是可预知的，我们可以用if语句进行处理：在错误发生之前进行预防。

'''做异常处理'''
num = input('请输入数字>>>') #当输入的非数字时，则会触发异常，终止程序执行，下面的代码不会被执行，导致程序崩溃。
if num.isdigit():
    print('你输入的整数是：{}'.format(int(num)))
else:
    print('你输入的不完全是数字。')

python的异常处理机制

 在所有的程序中，都会遇到异常，有些异常是代码编写的时候产生的，在前期过程中可能会直接导致程序无法运行。这一类的异常，在编写代码的时候，程序可以直接排查修改。但有些异常，是在程序运行过程中产生的，可能是与用户交互获取的数据无法识别，也或者是网络请求失败导致程序无法继续等等不可预知的异常。为了防止程序崩溃，这一类的错误，就需要程序员在编写的时候提前考虑到并进行相应的异常处理。每一门语言基本都有自己相应的异常防御机制，python尤其如此，不仅给了错误调试语句，还提供了庞大的内置异常类，让我们可以精准的针对不同异常给出不同的处理方式。

 异常分类

异常名称	描述
AssertionError	断言语句失败
AttributeError	对象没有这个属性
EOFError	没有内建输入,到达EOF 标记
EnvironmentError	操作系统错误的基类
IOError	输入/输出操作失败
WindowsError	系统调用失败
RuntimeError	一般的运行时错误
OverflowWarning	旧的关于自动提升为长整型(long)的警告
OSError	操作系统错误
Warning	警告的基类
DeprecationWarning	关于被弃用的特征的警告
FutureWarning	关于构造将来语义会有改变的警告
ImportError	导入模块/对象失败
LookupError	无效数据查询的基类
IndexError	序列中没有此索引(index)
MemoryError	内存溢出错误(对于Python 解释器不是致命的)
NameError	未声明/初始化对象 (没有属性)
OverflowError	数值运算超出最大限制
SyntaxWarning	可疑的语法的警告
ZeroDivisionError	当除运算或模零在所有数值类型运算时引发
PendingDeprecationWarning	关于特性将会被废弃的警告
RuntimeWarning	当生成的错误不属于任何类别时引发
UnicodeEncodeError	Unicode 编码时错误
UserWarning	用户代码生成的警告
UnicodeTranslateError	Unicode 转换时错误
UnboundLocalError	访问未初始化的本地变量
ReferenceError	弱引用试图访问已经垃圾回收了的对象
KeyError	映射中没有这个键

异常捕获

异常:是指在程序执行过程中发生的一个事件，会影响程序的正常运行，当程序运行时系统接受到异常对象时，会寻找能处理这异常的代码并把当前异常对象交给其处理。所以一般需要进行捕获异常并处理。异常的捕获使用try/except/finally语句进行捕获操作。

处理异常的语法结构：

'''异常处理'''
try:
    '''被检测的代码块'''
    num = input('请输入数字>>>')
    print('你输入的整数是：{}'.format(int(num)))
except: #若不写异常类型，则默认捕获所有异常。
    print('你输入的不完全是数字')

#可多分支捕获不同异常类型，进行相应的异常处理。
try:
    '''被检测的代码块'''
    num = input('请输入数字>>>')
    print('你输入的整数是：{}'.format(int(num)))
except TypeError:
    '''如果捕获到TypeError，就执行这个位置的逻辑'''
    print('捕获到TypeError时的处理逻辑')
except ValueError as e:
    print(e)
else:
    print('被检测代码正常运行，就执行这个位置的逻辑')
finally:
    print('不管被检测代码是否有异常，该逻辑代码块都要执行，通常是进行清理工作')

#可通过所以异常的基类BaseException,捕获所有异常，通过常规错误的基类Exception，捕获常规错误。
try:
    num = input('请输入数字>>>')
    print('你输入的整数是：{}'.format(int(num)))
except BaseException:
    print('你输入的不完全是数字')

断言

除了不可控的异常出现之外，有些代码需要特定的运行条件，那么，我们可以认为抛出异常。python中抛异常的方式有两种，断言，或者raise语句。其中，断言需要判定条件，而raise是直接后接需要抛出的异常类型。二者应用场合在我的理解中略有分别，断言常常使用于根据条件成立来决定抛异常的与否，通常用于为接下来执行的代码正常运行从而进行数据校验。例如，一个变量初始值为空，在程序运行到一半它从网络获取数据，如果没有数据，那么，程序无法执行。就可以使用断言来判定变量是否为空，如果为空，则直接抛异常，并给出告警。当然，raise可以实现同样功能，不过它需要一个if判别。因此，在代码使用上来讲，断言更为简洁，并且它也能被exception捕获。我们首先来看下断言机制。

try:
    num = eval(input('请输入一个结果等于9的表达式：'))
except BaseException:
    print('你输入的表达式不规范')
else:
    """断言关键字使用，后接判定条件，如果条件成立，则无异常。不成立，抛AssertionError异常。<br>用","分割，后接给出的告警信息。告警信息也可以省略"""
    assert num == 9, "脑子是个好东西,我希望你有一个。好好计算!"
    print("你真聪明!")

抛出异常

程序的执行过程中如出现异常事件，可以生成一个异常对象，断言的语句用于已知的条件调试相对简洁。但有些异常时python定义的异常类里面存在的，为了方便快捷，我们可以直接抛出，无需定义异常信息，这时就需要raise来解决了。

raise NameError("name error!")#抛出一个NameError异常，可以给一个打印信息，也可以不给
#常规自定义具体异常信息应该尽量抛Exception类 这里仅做其他类示范。
print("然而并没有错误!") #抛出异常后尝试打印点神马

如上，raise可以直接抛出python自带的异常类，一看就知道哪里出了错误，所以如果不需要条件判定的是自定义异常信息，尽量抛Exception类。这样不至于混淆异常信息。以上代码都立足于功能示范，在实际使用中，一旦抛出异常，程序就会崩溃。所以常规的抛异常大多用于代码调试。如果是为了预防未知信息，抛异常应该出现try--except语句的try下属代码模块，然后用except捕获，再给出相应的解决方案。

自定义异常类

python允许你根据需求定义自己的异常类，但必须继承所异常类的基类BaseException。

class EgonException(BaseException):
    def __init__(self,msg):
        self.msg=msg
    def __str__(self):
        return self.msg

try:
    raise EgonException('类型错误')
except EgonException as e:
    print(e)