Python的异常捕获机制

前言:前一段时间，在给别人写Python课设和毕设的时候，由于业务逻辑的需要，或者本身代码逻辑的不完整行，进行在测试的时候python解释器会抛出各种异常，因此这里整理了一下python的异常捕获机制，给自己做个简单的总结。

目标

• 异常的概念
• 捕获异常
• 异常的传递
• 抛出异常

1.异常的概念

• 在程序运行的时候，如果pyton解释器 遇到给一个错误，会终止程序的执行，并且提示一些错误信息，这就是异常。
• 程序停止运行并且提示错误信息的这个动作，称之为抛出异常。（第一次用mermaid，见谅）

开发的程序,针对业务需要编写不同的代码,接收到异常后进行处理

Python 执行符合语法的python代码

异常

产品稳定健壮

其实说白了，捕获异常就是为了产品的稳定性和健壮性

2.捕获异常

2.1 简单捕获异常的语法

• 在程序开发中，如果对某些代码的执行不确定是否正确，可以增加try来捕获异常
• 捕获异常最简单的语法格式：

try:
	pass # 要尝试执行的代码
except:
	pass # 出现错误的处理

• try： 尝试，下方编写要尝试代码，不确定是否能够正常执行的代码
• except：如果不是， 下面写尝试失败的代码
  案例1：

try:
    # 提示用户输入一个整数
    num = int(input('请输入一个整数：'))
    result = 10 / num
    print(result)
except:
	print('请输入正确的数字')

我们来测试一下：

请输入一个整数：10
1.0

Process finished with exit code 0

加入我们输入一个字符：

请输入一个整数：a
请输入正确数字

显而易见，这个机制很强大。

2.2 错误类型捕获

• 在程序执行时，可能会遇到 不同类型的异常，并且需要 针对不同类型的异常，做出不同的响应，这个时候，就需要捕获错误类型了
• 语法如下：

try:
    # 尝试执行的代码
    pass
except 错误类型1:
    # 针对错误类型1，对应的代码处理
    pass
except (错误类型2, 错误类型3):
    # 针对错误类型2 和 3，对应的代码处理
    pass
except Exception as result:
    print("未知错误 %s" % result)

• 当 Python 解释器 抛出异常 时，最后一行错误信息的第一个单词，就是错误类型 ! ! !
  如果我们不适用try-except语句：

num = int(input('请输入一个整数:'))
print(num)

我们输入一个字符运行以下：

请输入一个整数:a
Traceback (most recent call last):
 File "你的python文件路径和名称", line (这里是在第几行报错), in <module>
   num = int(input('请输入一个整数:'))
ValueError: invalid literal for int() with base 10: 'a'

这个里的错误信息第一个单词是ValueError，这就是错误类型。
捕获错误类型

try:
    # 提示用户输入一个整数
    num = int(input('请输入一个整数：'))
    result = 10 / num
    print(result)
except ZeroDivisionError:
    print('除0错误')
except ValueError:
    print('请输入一个正常整数')

捕获未知错误

• 在开发时，要预判到所有可能出现的错误，还是有一定难度的
• 如果希望程序 无论出现任何错误，都不会因为 Python 解释器 抛出异常而被终止，可以再增加一个 except
  语法如下:

except Exception as e:
    print("未知错误 %s" % e)

我们这里简单看一下这个Exception类：

class Exception(BaseException):
    """ Common base class for all non-exit exceptions. """
    def __init__(self, *args, **kwargs): # real signature unknown
        pass

    @staticmethod # known case of __new__
    def __new__(*args, **kwargs): # real signature unknown
        """ Create and return a new object.  See help(type) for accurate signature. """
        pass

继承自BaseException类，初始化的时候可以传入元组和关键字参数，然后就是跟着一个静态方法，类结构清晰明了。

2.3 异常捕获完整语法

• 在实际开发中，为了能够处理复杂的异常情况，完整的异常语法如下：

try:
    # 尝试执行的代码
    pass
except 错误类型1:
    # 针对错误类型1，对应的代码处理
    pass
except 错误类型2:
    # 针对错误类型2，对应的代码处理
    pass
except (错误类型3, 错误类型4):
    # 针对错误类型3 和 4，对应的代码处理
    pass
except Exception as result:
    # 打印错误信息
    print(result)
else:
    # 没有异常才会执行的代码
    pass
finally:
    # 无论是否有异常，都会执行的代码
    print("无论是否有异常，都会执行的代码")

• else 只有在没有异常时才会执行的代码
• finally 无论是否有异常，都会执行的代码
  案例1优化

try:
    # 提示用户输入一个整数
    num = int(input('请输入一个整数：'))
    result = 10 / num
    print(result)
except ValueError:
    print('请输入一个正常整数')
except Exception as e:
    print('未知整数 %s' % e)
else:
    print('尝试成功')
finally:
    print('无论是否出现错误都会执行')

3. 异常的传递

• 异常的传递 —— 当 函数/方法 执行 出现异常，会 将异常传递 给 函数/方法 的 调用一方
• 如果 传递到主程序，仍然 没有异常处理，程序才会被终止

提示：

• 在开发中，可以在主函数中增加 异常捕获
• 而在主函数中调用的其他函数，只要出现异常，都会传递到主函数的 异常捕获 中。这样就不需要在代码中，增加大量的 异常捕获，能够保证代码的整洁

案例2

def fun1():
    return int(input('请输入一个整数:'))
def fun2():
    return fun1()
try:
    print(fun2())
except Exception as e:
    print(e)
finally:
    print('程序终止')

4. 抛出 raise 异常

4.1 应用场景

• 在开发中，除了 代码执行出错 Python 解释器会 抛出 异常之外
• 还可以根据 应用程序 特有的业务需求 主动抛出异常
  示例
  • 提示用户 输入密码，如果 长度少于 8，抛出 异常
    注意：
    • 当前函数 只负责 提示用户输入密码，如果 密码长度不正确，需要其他的函数进行额外处理
    • 因此可以 抛出异常，由其他需要处理的函数 捕获异常

4.2 抛出异常

• Python 中提供了一个 Exception 异常类
• 在开发时，如果满足 特定业务需求时，希望 抛出异常，可以：
  1. 创建 一个 Exception 的 对象
  2. 使用 raise 关键字 抛出 异常对象

需求

• 定义 input_password 函数，提示用户输入密码
• 如果用户输入长度 < 8，抛出异常
• 如果用户输入长度 >=8，返回输入的密码
  代码如下：

def input_password():
    pwd = input('请输入密码:')
    # 如果 < 8 主动抛出异常
    if len(pwd) >= 8:
        return pwd
    print('主动抛出异常')
    # 创建异常对象 可以使用错误信息字符串作为参数
    # 还记得Exception的__init__(self, self, *args, **kwargs)吗？
    ex = Exception("密码长度不够, 需要重新输入")
    raise ex
try:
    print(input_password())
except Exception as e:
    print(e)

到此结束，记录一下时间吧：

In [1]: from datetime import datetime

In [2]: print(datetime.now())
2020-02-15 14:07:56.561248

In [3]: