Python函数装饰器&异常处理
Python函数装饰器&异常处理
一，函数装饰器
1.1 函数装饰器应用场景
大家有没有听说过，开发和产品经理的故事。这两个物种凑合到一起，是火药味十足的。老有产品经理对开发说，卧槽！你这写得啥玩意儿？？太low 了，你在执行前执行一个什么，执行以后再做一些什么操作。经常提需求，也经常改需求。对于我们开发来说，要是只有一个函数来说，我们改改还好，但是如果涉及到了100个函数，那这100个都需要改。
比如：支付功能涉及到100个函数，今天产品经理过来说，每个函数需要加一个验证用户登录得功能。那这100个函数，我们都得一个一个点开改！这他娘得不加班才怪呢！
def func1():
print("func1")
def func2():
print("func2")
def func3():
print("func3")
"""
下面有一万个函数
"""
func1()
func2()
func3()
现在产品经理过来拍了一下肩膀，“攀攀哇，我这有个简单得功能，你这么屌！一会儿就改完了。你把这一万个函数，都加一个验证用户功能呀”。卧槽，我当时心里一万只“草泥马，奔腾而过。加就加呗，我一个个点开函数加起来了,于是乎，经过我连续一个周得通宵加班，给他搞完了，如下：
def func1():
print("验证用户...")
print("func1")
def func2():
print("验证用户...")
print("func2")
def func3():
print("验证用户...")
print("func3")
"""
下面有一万个函数
"""
func1()
func2()
func3()
上线后，产品经理又走过来”攀攀哇，这个验证功能，我想了一下，用户体验度不好，咱还是给他删了吧！咦？你不会不想删吧？我今天日报刚好没什么跟老板汇报得，这个我可以汇报一下” 都这么说了，还能咋搞，硬着头皮改呗，于是乎连续一个周得通宵加班给删掉了。没过几天，产品经理又走过来，“攀攀哇，我想了一下，我修改了一下验证得逻辑，你再加上，这回一定行”，得！又得连续一个周得通宵加班~~当然连续三周通宵加班，我可能会猝死！！
当然，这个案例很夸张，大家不要慌。但是实际开发中，这种频繁修改需求是比较常见的。我们如何有效的解决这个问题，那么函数的装饰器，作用就体现出来了。
1.2 函数装饰器的写法
函数装饰器本质上是一个函数。
def outer(fun):
def wrapper():
print("支付之前：验证用户....")
fun()
print("支付之后: 谢谢老板....")
return wrapper
@outer
def func1():
print("执行：func1")
@outer
def func2():
print("执行：func2")
@outer
def func3():
print("执行：func3")
"""
下面有一万个函数
"""
func1()
func2()
func3()
@outer这个注解，是让func1()，func2(),func3() 这些函数，与我们新写的outer()函数勾搭起来。在这里面outer()函数，就是func1，func2，func3 这些函数的装饰器。
1.3 当调用func1()函数之后执行步骤（debug模式看执行流程）：
首先要注意，装饰器实际上是一个函数。
-
在需要调用的函数上面加上@装饰器函数名，比如@outer ，让装饰器和函数勾搭起来（建立连接）
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-SbL1PNiY-1639397096253)(补充：函数装饰器&异常处理.assets/image-20211118155922983.png)]
-
将调用的函数，绑定到装饰器函数的参数里面，比如上面的案例中，outer(fun) ,实际上fun = func1()
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-CjcWTXgs-1639397096253)(补充：函数装饰器&异常处理.assets/image-20211118160013671.png)]
-
加载装饰器函数中的内部函数wrapper()函数，并返回wrapper函数
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-iEjInKKt-1639397096254)(补充：函数装饰器&异常处理.assets/image-20211118160113511.png)]
-
此时原本调用的函数，会被返回的wrapper()函数替代。比如上面调用func1()最后会被修改成wrapper()函数
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-FQ4lF4KG-1639397096254)(补充：函数装饰器&异常处理.assets/image-20211118160152619.png)]
-
执行装饰器中的wrapper函数
1.4 带参数函数的装饰器
def outer(fun):
def wrapper(name):
print("支付之前：验证用户....")
fun(name)
print("支付之后: 谢谢老板....")
return wrapper
def func1(arg):
print("func1....",arg)
func1("攀哥...")
1.5 带返回值函数的装饰器
def outer(fun):
def wrapper(name):
print("支付之前：验证用户....")
result = fun(name)
print("支付之后: 谢谢老板....")
return result
return wrapper
def func1(name):
print("func1....", name)
return "%s真帅" % name
result = func1("攀哥...")
print(result)
1.6 作业：
1. 编写一个统计一个字符串中有多少个字符，和每一个字符出现多少次的函数
2. 为这个函数编写一个装饰器，用来计算执行这个函数需要多长时间
3. 提示： 获取系统当前的毫秒数，导入timer模块 然后使用：timer.timer()
二，异常处理
2.1 什么是异常
什么叫异常？超出逾期的。比如：
在开发过程中，切记，一定不要让用户看到系统出错的信息。
2.2 常见的异常
| 异常名称 | 描述 |
|---|---|
| BaseException | 所有异常的基类 |
| SystemExit | 解释器请求退出 |
| KeyboardInterrupt | 用户中断执行(通常是输入^C) |
| Exception | 常规错误的基类 |
| StopIteration | 迭代器没有更多的值 |
| GeneratorExit | 生成器(generator)发生异常来通知退出 |
| StandardError | 所有的内建标准异常的基类 |
| ArithmeticError | 所有数值计算错误的基类 |
| FloatingPointError | 浮点计算错误 |
| OverflowError | 数值运算超出最大限制 |
| ZeroDivisionError | 除(或取模)零 (所有数据类型) |
| 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 |
| OSError | 操作系统错误 |
| WindowsError | 系统调用失败 |
| 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) |
| KeyError | 映射中没有这个键 |
| 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) |
| UnboundLocalError | 访问未初始化的本地变量 |
| ReferenceError | 弱引用(Weak reference)试图访问已经垃圾回收了的对象 |
| RuntimeError | 一般的运行时错误 |
| NotImplementedError | 尚未实现的方法 |
| SyntaxError | Python 语法错误 |
| IndentationError | 缩进错误 |
| TabError | Tab 和空格混用 |
| SystemError | 一般的解释器系统错误 |
| TypeError | 对类型无效的操作 |
| ValueError | 传入无效的参数 |
| UnicodeError | Unicode 相关的错误 |
| UnicodeDecodeError | Unicode 解码时的错误 |
| UnicodeEncodeError | Unicode 编码时错误 |
| UnicodeTranslateError | Unicode 转换时错误 |
| 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 |
| OverflowWarning | 旧的关于自动提升为长整型(long)的警告 |
| PendingDeprecationWarning | 关于特性将会被废弃的警告 |
| RuntimeWarning | 可疑的运行时行为(runtime behavior)的警告 |
| SyntaxWarning | 可疑的语法的警告 |
| UserWarning | 用户代码生成的警告 |
2.3 异常的使用场景
比如，在除法运算的时候，我们知道除数不能为0.那么在程序中如果除数为0了，就会出现异常
num1 = int(input("请输入第一个数："))
num2 = int(input("请输入第二个数："))
print(num1/num2)
print(num1)
print(num2)
请输入第一个数：40
请输入第二个数：0
Traceback (most recent call last):
File "D:\py_work\study\basic\异常.py", line 4, in <module>
print(num1/num2)
ZeroDivisionError: division by zero
Process finished with exit code 1
我们会发现，当num2为0的时候，就会出现ZeroDivisionError: division by zero 异常信息。并且程序这个时候会终端，也就是后面的两行打印语句没有打印。
在开发中，为了用户的体验，避免用户看到爆红的错误信息，同时也为了系统的安全性，我们会屏蔽掉这个错误信息。这个时候我们需要捕捉并处理一下异常。
2.4 捕捉和处理异常的方式
捕捉异常可以使用 try/except语句。
try/except语句用来检测try语句块中的错误，从而让except语句捕获异常信息并处理。
如果你不想在异常发生时结束你的程序，只需在try里捕获它。
格式：
try:
<语句> #运行别的代码
except <名字>：
<语句> #如果在try部份引发了'name'异常
except <名字>，<数据>:
<语句> #如果引发了'name'异常，获得附加的数据
else:
<语句> #如果没有异常发生
看如下代码：
try:
num1 = int(input("请输入第一个数："))
num2 = int(input("请输入第二个数："))
print(num1/num2)
except ZeroDivisionError:
print("哥们儿！除数不为零？懂？")
else:
print("nice！我马上为你计算")
print(num1)
print(num2)
运行效果：
请输入第一个数：40
请输入第二个数：0
哥们儿！除数不为零？懂？
40
0
上面代码中，except ZeroDivisionError 表示捕捉除数为0的异常，如果num2=0,就会出现除数为0的异常，会被except捕捉到。然后执行except里面的代码。
如果num2不为0，就没有异常，这个时候可以执行else中的代码。
注意：else 不是必须的。可以不写！！
try 语句按照如下方式工作；
- 首先，执行 try 子句（在关键字 try 和关键字 except 之间的语句）。
- 如果没有异常发生，忽略 except 子句，try 子句执行后结束。
- 如果在执行 try 子句的过程中发生了异常，那么 try 子句余下的部分将被忽略。如果异常的类型和 except 之后的名称相符，那么对应的 except 子句将被执行。
- 如果一个异常没有与任何的 except 匹配，那么这个异常将会传递给上层的 try 中。
2.5 使用except而不带任何异常类型
try:
num1 = int(input("请输入第一个数："))
num2 = int(input("请输入第二个数："))
print(num1/num2)
except :
print("哥们儿！除数不为零？懂？")
else:
print("nice！我马上为你计算")
print(num1)
print(num2)
以上方式try-except语句捕获所有发生的异常。但这不是一个很好的方式，我们不能通过该程序识别出具体的异常信息。因为它捕获所有的异常。
2.6 如何同时捕获多个异常
格式1：
try:
....
except 异常1:
....
except 异常2:
....
else:
....
wife_list = ["赵丽颖","张天爱","宵鱼鱼","戴雨彤"]
try:
num1 = int(input("请输入第一个数："))
num2 = int(input("请输入第二个数："))
print(num1/num2)
for x in range(len(wife_list)):
print(x,".",wife_list[x])
index = int(input("请输入今晚要翻牌的编号"))
wife = wife_list[index]
print("你今天选的是：",wife)
except ZeroDivisionError:
print("哥们儿！除数不为零？懂？")
except IndexError:
print("哥们儿！醒醒你没有这个老婆")
else:
print("nice！我马上为你安排")
格式2：
try:
正常的操作
......................
except(Exception1[, Exception2[,...ExceptionN]]):
发生以上多个异常中的一个，执行这块代码
......................
else:
如果没有异常执行这块代码
例如：
wife_list = ["赵丽颖","张天爱","宵鱼鱼","戴雨彤"]
try:
num1 = int(input("请输入第一个数："))
num2 = int(input("请输入第二个数："))
print(num1/num2)
for x in range(len(wife_list)):
print(x,".",wife_list[x])
index = int(input("请输入今晚要翻牌的编号"))
wife = wife_list[index]
print("你今天选的是：",wife)
except (ZeroDivisionError,IndexError):
print("数据输入有误~~")
else:
print("这就给你安排")
当num2=0的时候，会发生除数为零的异常，会被except ZeroDivisionError: 捕获。如果选取了wife_list列表不存在的索引时，就会被except IndexError:捕获。如果没有发生异常，就会执行else中的语句
2.7 try-finally 语句
try-finally 语句无论是否发生异常都将执行最后的代码。
wife_list = ["赵丽颖","张天爱","宵鱼鱼","戴雨彤"]
try:
num1 = int(input("请输入第一个数："))
num2 = int(input("请输入第二个数："))
print(num1/num2)
for x in range(len(wife_list)):
print(x,".",wife_list[x])
index = int(input("请输入今晚要翻牌的编号"))
wife = wife_list[index]
print("你今天选的是：",wife)
except ZeroDivisionError:
print("哥们儿！除数不为零？懂？")
except IndexError:
print("哥们儿！醒醒你没有这个老婆")
else:
print("这就给你安排")
finally:
print("龙仔竭诚为你服务")
注意： else 和finally 不是必须得加得，根据实际情况而定
2.8 打印异常信息
一个异常可以带上参数，可作为输出的异常信息参数。
你可以通过except语句来捕获异常的参数，如下所示：
try:
正常的操作
......................
except ExceptionType as Argument:
你可以在这输出 Argument 的值...
比如：
while True:
try:
x = int(input("请输入一个数字: "))
break
except ValueError as e:
print(e)
print("您输入的不是数字，请再次尝试输入！")
2.9 抛出异常
Python 使用 raise 语句主动抛出一个指定的异常。
raise语法格式如下：
raise Exception("异常信息")
比如：我们一般在注册账号的时候要求密码必须是6-18位，如果用户输入错误，我们需要抛出异常
while True:
str = input("请输入6-18位密码")
if len(str)<6 or len(str)>18:
raise Exception("密码必须时6-18位")