一、异常处理的意义
1. 异常机制已经成为衡量一门编程语言是否成熟的标准之一，使用异常处理机制的Python程序会有更好的容错性。
2. 没有人能够保证自己写的程序永远不会出错，既是程序没有错误，也不能保证用户按你的意图来输入，另外还有系统的稳定性，计算硬件是否损坏，网络掉线等诸多情况。
二、异常处理机制
1. 使用try...except捕获异常
1）例如，通常在程序运行时，用户可以随意输入，程序不会因为用户的输入不合法而突然间退出，而是向用户提示输入不合法，并请用户再次输入。
那么我们就希望有一种强大的if块来解决这个非法输入的问题：
if 用户输入不合法：
alert 输入不合法
go retry
else:
#业务实现代码
2）但是“用户输入不合法”这个条件怎么定义呢？我们可以使用正则表达式与用户的输入进行匹配。但现实中不合法的情况非常多，想让程序一次处理所有的错误，我们可以将上面的伪代码修改为：
if 一切正常：
#业务实现代码
就是：
alert 输入不合法
goto retry
3) 但“一切正常”依然是很抽象的，无法转化成代码。在这种情形下Python提供了一种假设：如果程序可以顺利运行，那么就是“一切正常”。由此得出Python异常处现机制的语法结构：
try:
#业务实现代码
except(Error1, Error2, ....) as e:
alert 输入不合法
goto retry
4) 这样如果执行try块里的业务实现代码是出现异常，系统会自动生成一个异常对象，该异常对象被提交给Python解释器，这个过程被称为引发异常。
5）当Python解释器收到异常对象时，会寻找处理该异常对象的except块，如果找到合适的except块，则把该过程称为捕捉异常。如果Python解释器找到不捕获异常的except块，则运行时环境终止，Python解释器也将退出。
6）不管代码块是否处于try中，或except块中，只要执行该代码时了现了异常，系统总会自动生成一个Error对象。
7） try 可以有多个except块，这是为了针对不同的异常类提供不同的异常处理方式。当系统发生不同意外情况时，系统会生成不同的异常对象。如果try被执行一次，，则try后面只有一个except被执行，除非放在循环中，使用continue开始下一次循环。
2. 异常类
1）Python的所有异常类的基类是BaseException, 但是如果用户果自定义异常，则一概继承Exception类。
2）BaseException的主要子类是Exception，所在不管是系统的异常类，还是用户自定义异常类，都是从Exception派生。
3）异常捕获实例：
>>> import sys
>>> try:
a = int(sys.argv[1]) # 代表当前运行的程序所提供的第一个参数
b = int(sys.argv[2])# 代表当前运行的程序所提供的第二个参数
c = a/b
print("您输入的两个数相除的结果是：",c)
except IndexError:
print("索引错误：运行程序时输入的参数个数不够")
except ValueError:
print("数值错误：程序只能接受整数参数")
except ArithmeticError:
print("算术错误")
except Exception:
print("未知异常")
3. 多异常捕获：指一个Except块可以捕获多种类型的异常。例如：
>>> import sys
>>> try:
a = int(sys.argv[1])
b = int(sys.argv[2])
c = a/b
print("您输入的两个数相除的结果是：",c)
except (IndexError, ValueError, ArithmeticError):
print("程序发生了数组越界、格式错误、算术异常之一")
except: # 此处的省略也是合法的，一般放在最后
print("未知异常")
程序发生了数组越界、格式错误、算术异常之一
4. 访问异常信息
1）如果程序需要在except块中访问异常对象的相关信息，则可以通过为异常对象声明变量来实现。
2）所在的异常对象都包含如下几个对象和方法：
args: 该属性返回异常的错误编号和描述字符串
errno:该属性返回异常的错误编号
strerror:该属性返回异常的描述字符串
with_traceback():通过该方法可以处理异常的传播轨迹
3）程序访问异常信息实例：
>>> def foo():
try:
fis = open("a.txt")
except Exception as e:
print(e.args)
print(e.errno)
print(e.strerror)
>>> foo()
#运行结果如下：
(2, 'No such file or directory')
2
No such file or directory
5. else块
1) 在Python异常处理流程中还可添加一个else块，当try块没有出现异常时，程序会执行else块。
例如：
>>> s = input("请输入除数：")
请输入除数：5
>>> try:
result = 20/int(s)
print('20除以%s的结果是：%g'%(s,result))
except ValueError:
print('值错误，您必须输入数值')
except ArithmeticError:
print('算术错误，您不能输入0')
else:
print('没有出现异常')
#运行结果如下：
20除以5的结果是：4
没有出现异常
2）实际上大部分语言异常处理都没有else块，可以将else块的内容直接放到try后面。但Python异常处理使用else块也不是多余的语法。因为在else块中的异常不会被except捕获，该异常会传给Python解释器导致程序中止。
3）如果希望某段代码的异常，能被后面的except捕获，那么就应该放在try块中；如果不希望被except捕获，就应该放在else块中。
6. 使用finally回收资源
1）为了能够保证回收try块中打开的一些物理资源（如数据库连接、网络连接和磁盘文件），异常处理机制提供了finally块。
2）Python 完整的异常处理语法结构如下：
try:
#业务实现代码
except SubException1 as e:
#异常处理块1
except SubException2 as e:
#异常处理块2
else:
#正常处理块
finally:
#资源回收块
三、使用raise引发异常
1. 如果程序中数据或执行与现实的需求不符，但是系统不会判断这样的异常，只能程序员来决定是否引发异常，此时可以使用raise语句来完成这种自行引发的异常。
2. raise语句三种常见的用法：
1） 单独一个raise，该语句引发当前上下文中捕获的异常，或默认引发RuntimeError异常。
2）raise后带一个异常类，该语句引发指定的异常类。
3）raise后带一个异常对象，该语句引发制定的异常对象。
以上三种最终都是引发一个异常实例，每次只能引发一个异常实例。
3. 用户引发异常的两种方式：raise和except，例如：
>>> def main():
try: # 使用try...except来捕获异常，此时出现异常也不会传给调用它的main（）函数
mtd(3)
except Exception as e:
print('程序出现异常类是：',e)
mtd(3) #不使用try...except来捕获异常，异常会传播并导致程序中止
>>> def mtd(a):
if a>0:
raise ValueError("a的值大于0,不符合要求")
>>> main()
四、异常的传播轨迹
1. 异常只要没有被完全捕获，异常就会从发生异常的函数或方法向外传播，首先传给该函数或方法的调用者，然后，，直到传给Python解释器，Python解释器就会中止程序，并打印异常传播的轨迹信息。所以通常我们看到大段的异常信息，并不一定发生很多严重的问题，可能只是一个异常引发的。
2. Python专门提供trackback模块来处理异常传播的轨迹，两种常用的方法是：
1）trackback.print_exc(): 将异常传播轨迹输出到控制台或文件中。
2) format_exc():将异常传播轨迹转换成字符串。
五、异常处理规则
1. 不要过度使用异常处理，注意以下两点：
1） 需要编写错误处理代码，而不是简单的用异常来代替处理。
2) 不能用异常来代替流程控制。
2. 不要使用过度庞大的try块：try块越大，发生异常的可能性就越大。而且在庞大的try块后势必有大量的except块，这时要判断各个块之间的逻辑关系，编写程序会变得更加复杂。
3. 不要忽略捕捉到的异常： 程序应该尽量修改异常，保证程序继续运行；不要将本层的异常传给上一层去处理。
六、本节回顾
1. 你怎么理解异常处理机制？
2. Python异常处理的5个关键字是什么？（try\ except\else\finally\raise)
3. 如何使用raise引发异常？
4. 如何获得异常的源头和轨迹？
5.异常处理的原则有哪些？