Python异常处理机制和常见异常类型

Python常见异常类型

所报错误| 缘由

• | - | -
  zeroDivisionError | 除（或取模）零（所有数据类型)
  IndexError | 序列中没有此索引(index)
  KeyError | 映射中没有这个键
  NameError | 未声明初始化对象（没有属性）
  SyntaxError | python语法错误
  ValueError | 传入无效参数
  OSError | 操作系统异常（如：文件打开异常）
  keyboardInterrupt | 键盘中断错误（如：Ctrl+c使得程序异常退出）
  SystemExit | 由sys.exit()引发（唯一一个不被认为错误的异常）
  RuntimeError | （运行时错误）程序运行到一半，程序崩溃了
  Base Exception（Exception） | 所有异常的父类

用try语句捕获异常

1. 完整语法结构

try:
    可能触发异常的语句
except 错误类型1 [as 变量1]：
    处理语句1
except 错误类型2 [as 变量2]：
    处理语句2
except Exception  [as 变量3]：
    不是以上错误类型的处理语句（因为Exception 可接收所有异常）
else:
    未发生异常执行的语句
finally:
	无论是否发生异常都执行的语句

2. 注意事项

①：as 子句是用于绑定错误对象的变量，可以省略。
②：except子句可以有一个或多个，用来捕获某种类型的错误。多个except结构时，捕获异常顺序按照先子类后父类（从小到大）。为避免遗漏可能出现异常，建议在最后增加BaseException。
③：else子句最多只能有一个。
④：finally子句最多只能有一个。

3. 访问异常信息

如果程序需要在 except 块中访问异常对象的相关信息，则可通过为异常对象声明变量来实现。
所有的异常对象都包含了如下几个常用属性和方法：
\quad args：该属性返回异常的错误编号和描述字符串。
\quad errno：该属性返回异常的错误编号。
\quad strerror：该属性返回异常的描述宇符串。
\quad with_traceback()：通过该方法可处理异常的传播轨迹信息。

try:
    text = open("a.txt")
except Exception as e:
    # 访问异常的错误编号和详细信息
    print(e.args)
    # 访问异常的错误编号
    print(e.errno)
    # 访问异常的详细信息
    print(e.strerror)

raise抛出异常

1. 说明

当程序出现错误，python会自动引发异常，也可以通过raise显示地引发异常。一旦执行了raise语句，raise后面的语句将不能执行。

2. 作用

抛出一个错误，让程序进入异常状态。

3. 目的

在程序调用层数较深时，向主调函数传递错误信息要层层 return 比较麻烦，所以人为抛出异常，可以直接向外传递错误信息。

4. 使用语法

①：单独一个 raise
     \quad\;\,\, 在使用 raise 语句时可以不带参数，此时 raise 语句将会自动引发当前上下文激活的异常；否则，通常默认引发 RuntimeError 异常。
     \quad\;\,\, 作用：捕捉到了异常，但是又想重新引发它(传递异常)，可以使用不带参数的raise语句。

raise

Traceback (most recent call last):
  File "C:/Users/chenh/PycharmProjects/pythonProject/main.py", line 1, in 
    raise
RuntimeError: No active exception to reraise

②：raise 异常类名称
     \quad\;\,\, raise 后带一个异常类名称，表示引发执行类型的异常。

 raise ZeroDivisionError

Traceback (most recent call last):
  File "C:/Users/chenh/PycharmProjects/pythonProject/main.py", line 1, in 
    raise ZeroDivisionError
ZeroDivisionError

③：raise 异常类名称(描述信息)
     \quad\;\,\, 在引发指定类型的异常的同时，附带异常的描述信息。

raise ZeroDivisionError("除数不能为零")

Traceback (most recent call last):
  File "C:/Users/chenh/PycharmProjects/pythonProject/main.py", line 1, in 
    raise ZeroDivisionError("除数不能为零")
ZeroDivisionError: 除数不能为零

5. 应用举例

一. 我们手动让程序引发异常，很多时候并不是为了让其崩溃。事实上，raise 语句引发的异常通常用 try except（else finally）异常处理结构来捕获并进行处理。

try:
    num = input("输入一个数：")
    # 判断用户输入的是否为数字
    if not num.isdigit():
        raise ValueError("输入必须是数字")
except ValueError as e:
    print("引发异常：", repr(e))

输入一个数：three
引发异常： ValueError('输入必须是数字')

在该例程中，当输入的不是数字时，程序会进入 if 结构，并执行 raise 引发ValueError 异常。虽然在程序中使用 raise 语句引发了异常，但是由于位于 try 块中，抛出异常会被 try 捕获，并由 except 块进行处理。因此程序可以正常执行，并不会导致程序崩溃。
Python repr()函数
二. 在使用 raise 语句时可以不带参数

try:
    num = input("输入一个数：")
    # 判断用户输入的是否为数字
    if not num.isdigit():
        raise ValueError("输入必须是数字")
except ValueError as e:
    print("引发异常：", repr(e))
    raise

输入一个数：three
引发异常： ValueError('输入必须是数字')
Traceback (most recent call last):
  File "C:/Users/chenh/PycharmProjects/pythonProject/main.py", line 5, in 
    raise ValueError("输入必须是数字")
ValueError: 输入必须是数字

重点关注位于 except 块中的 raise，由于在其之前我们已经手动引发了 ValueError 异常，因此这里当再使用 raise 语句时，它会再次引发一次。

自定义异常类型

1. 说明

Python中可以自定义自己的特殊类型异常，只需要从 Exception 基类或 Exception 的子类继承即可（直接或间接）。

2. 完整语法结构

class 类名Error(Exception):
		def __init__(self,参数):
			super().__init__(参数)
			self.数据 = 参数

3. 应用举例

一. 在自定义异常类时基本不需要书写更多的代码，只要指定自定义异常类的父类即可。

class AgeError(ValueError):
    pass


age = int(input('age: '))
if 0 <= age <= 200:
    print(age)
else:
    raise AgeError('age is not correct')

age: 500
Traceback (most recent call last):
  File "C:/Users/chenh/PycharmProjects/pythonProject/main.py", line 9, in 
    raise AgeError('age is not correct')
__main__.AgeError: age is not correct

二. 封装自定义错误信息

"""
年龄异常(0-200)
"""


class AgeError(Exception):
    # 封装错误信息
    def __init__(self, msg, age_value):
        super().__init__(msg)
        self.msg = msg
        self.age_value = age_value


class People:
    def __init__(self, age):
        self.age = age

    @property
    def age(self):
        return self.__age

    @age.setter
    def age(self, value):
        if 0 <= value <= 200:
            self.__age = value
        else:
            raise AgeError("不符合", value)


try:
    p1 = People(250)
    print(p1.age)
except AgeError as e:
    print("错误信息:", e.msg)
    print("输入的年龄是:", e.age_value)

错误信息: 不符合
输入的年龄是: 250

python super()函数
python @property的介绍与使用
python @methodname.setter(文中第四点)

python中，单下划线属性类似于C++中的protected，双下划线类似于C++中的private，但是python中的私有属性仍可以通过_ClassName__FileName这种名字访问到，所以python没有真正意义上的私有。

python异常使用规范

• 不要过度使用异常

• 把异常和普通错误混淆在一起，不再编写任何错误处理代码，而是以引发异常来代替错误处理。
• 使用异常处理来代替流程控制。

• 不要使用过于庞大的 try 块

• 在 try 块里放置大量的代码，然后紧跟大量的 except 块，增加了编程复杂度。

• 不要忽略捕获到的异常

• 处理异常。对异常进行合适的修复，然后绕过异常发生的地方继续运行；或者用别的数据进行计算，以代替期望的方法返回值；或者提示用户重新操作……总之，程序应该尽量修复异常，使程序能恢复运行。
• 重新引发新异常。把在当前运行环境下能做的事情尽量做完，然后进行异常转译，把异常包装成当前层的异常，重新传给上层调用者。
• 在合适的层处理异常。如果当前层不清楚如何处理异常，就不要在当前层使用 except 语句来捕获该异常，让上层调用者来负责处理该异常。