Python學習筆記總結(四)異常處理

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1、基礎
try/except/else：【else是可選的】捕捉由代碼中的異常並恢複，匹配except裡面的錯誤，並執行except中定義的代碼，後繼續執行程式（發生異常後，由except捕捉到異常後，不會中斷程式，繼續執行try語句後面的程式）
try首行底下的代碼塊代表此語句的主要動作：試著執行的程式碼。except分句定義try代碼塊內引發的異常處理器，而else分句（如果有）則是提供沒有發生異常時候要執行的處理器。
try/finally: 無論異常是否發生，都執行清理行為 （發生異常時程式會中斷程式，只不過會執行finally後的代碼）
raise: 手動在代碼中接觸發異常。
assert: 有條件地在程式碼中觸發異常。 assert幾乎都是用來收集使用者定義的約束條件
with/as 在Python2.6和後續版本中實現環境管理器。
使用者定義的異常要寫成類的執行個體，而不是字串、。
finally可以和except和else分句出現在相同的try語句內、
擴充
try/except/finally
可以在同一個try語句內混合except和finally分句:finally一定回執行，無論是否有異常引發，而且不也不管異常是否被except分句捕捉到。finally有沒有異常都執行
try/except/else：
except捕捉到對應的異常才執行。else 沒有異常才執行、
也就是說except分句會捕捉try代碼塊執行時所有發生的任何異常，而else分句只在try代碼執行沒有發生異常時才執行，finally分句無法釋放發生異常都執行。
2、try語句分句形式
分句形式            說明
except:                捕捉所有（其他）異常類型
except name:        只捕捉特定的異常
except name,value:    捕捉所有的異常和其額外的資料（或執行個體）
except (name1,name2) 捕捉任何列出的異常
except (name1,name2),value: 捕捉任何列出的異常，並取得其額外資料
else:                如果沒有引發異常，就運行
finally:            總是會運行此代碼塊，無論是否發生異常
空的except分句會捕捉任何程式執行時所引發的而未被捕捉到的異常。要取得發生的實際異常，可以從內建的
sys模組取出sys.exc_info函數的調用結果。這會返回一個元組，而元組之前兩個元素會自動包含當前異常的名稱，
以及相關的額外資料（如果有）。就基於類的異常而言，這兩個元素分別對應的是異常的類以及引發類的執行個體。
sys.exc_info結果是獲得最近引發的異常更好的方式。如果沒有處理器正在處理，就返回包含了三個None值的元組。
否則，將會返回（type,value和traceback)
*type是正在處理的異常的異常類型（一個基於類的異常的類對象）
*value是異常參數（它的關聯值或raise的第二個參數，如果異常類型為類對象，就一定是類執行個體）
*traceback是一個traceback對象，代表異常最初發生時所調用的堆棧。
3、try/else分句
不要將else中的代碼放入try:中。保證except處理器只會因為封裝在try中代碼真正的失敗而執行，而不是為else中的情況行為失敗而執行。
else分句，讓邏輯封明確
4、try/finally分句
python先運行try: 下的代碼塊：
如果try代碼塊運行時沒有異常發生，Python會跳至finally代碼塊。然後整個try語句後繼續執行下去。
如果try代碼塊運行時有發生異常，Python依然會回來運行finally代碼塊，但是接著會把異常向上傳遞到較高的try語句或頂層的預設處理器。程式不會在try語句繼續執行。
        try:
                Uppercase(open(‘/etc/rc.conf‘),output).process()
        finally:
                open(‘/etc/rc.conf‘).close
5、統一try/except/finally分句
2.5版本後可統一（包括2.5版本）
try:
    main-action:
except Exception1:
    hander1
except Exception2:
    hander2
...
else:
    else-block
finally:
    finally-block
這語句中main-action代碼會先執行。如果該程式碼（main-action）引發異常，那麼except代碼塊都會逐一測試，尋找與拋出的異常相符的語句。如果引發異常
的是Exception1則會執行hander1代碼塊，如果引發異常的是Exception2，則會執行hander2代碼塊。以此類推。如果沒有引發異常，將會執行else-block代碼塊。
無論前面發生什麼，當main-action代碼塊完成時。finally-block都會執行。
6、通過嵌套合并except和finally
try:
    try:
        main-action:
    except Exception1:
        hander1
    except Exception2:
        hander2
    ...
    else:
        else-block
finally:
    finally-block
和5的效果一樣
7、raise語句
要故意觸發異常，可以使用raise語句。raise語句組成是： raise關鍵字，後面跟著要引發的異常名稱（選用），以及一個可選的額外的資料項目，後可隨著異常傳遞
raise <name>
raise <name>,<data>
raise
第二種形式隨著異常傳遞額外的資料項目，在raise語句中，資料是列在異常名稱的後面的；在try語句中，取得該資料是通過引入一個進行接收
它的變數實現的。例如，如果try引入一個exceptname,X:語句，則變數X就會被賦值為raise內所列出的額外的資料項目,如果沒有定義預設接受到
的就是特殊對象None。一旦被程式中任意的except分句捕捉，異常就死了（也就是說，不會傳遞給另一個try），除非又被另一個raise語句或
錯誤所引發。現在使用者定義的異常應該是類執行個體對象。
8、assert語句
assert可以有條件地在程式碼中觸發異常，可以認為是有條件的raise.
牢記：assert幾乎都是用來收集使用者定義的約束條件，而不是捕捉內在的程式設計錯誤。因為Python會自動收集程式的設計錯誤，通常沒有必要寫
assert去捕捉超出索引值，類型不符以及除數為0之類的事
該語句形式:
assert  <test>,<data>
執行個體
>>> def f(x):
...     assert x>0,‘x must be great zerot‘
...     return x**2

二、異常對象
Python2.5版本 字串異常會產生‘deprecation‘（不建議使用）’警告。python3.0將不再支援字串異常,python2.7版本已經不再支援。
所有的異常都是基於類的異常，字串異常已退出曆史舞台。
1、基於類的異常
sys.exc_info() 一種抓取最近發生異常的常用方式。
對基於類的異常而言，其結果中第一個元素就是引發異常類，而第二個是實際引發的執行個體。
注意：目前Python的說明檔案指出，使用者定義的異常最好繼承自Exception內建的異常（但不是必須要求）
在try語句中，捕捉其超類就會捕捉這個類，以及類樹中超類下的所有子類：超類會變成異常分類的名稱，而子類會變成該分類中特定的
異常類型。使用異常的超類，這樣子類也捕捉到，可以在未來增加函數異常（在子類裡)，而不影響程式。
Python2.5以後版本將每個異常都寫成類（必須),從異常樹頂層繼承Exception（非必須）。
基本原則是：在異常處理器中，通常來說具體要優於一般。
2、內建Exception類
Python把內建異常組織成層次，來支援各種捕捉模式
Exception：    異常的頂層根超類
StandardError:    所有內建錯誤異常的超類
ArithmeticError:    所有數值錯誤的超類
OverflowError:    識別特定的數值錯誤的子類
可以在Python庫手冊或exceptionsn模組的協助文本中查閱。
>>> import exceptions
>>> help(exceptions)
3、定義異常文本
對基於類的異常而言，其結果中第一個元素就是引發異常類，而第二個是實際引發的執行個體
>>> raise MyBad():
>>> raise MyBad()
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
__main__.MyBad: <__main__.MyBad instance at 0x2850d26c>
這樣的顯示不友好。改進顯示，可以在類中定義__repr__或__str__顯示字串重載方法，從而返回異常達到想要預設處理器顯示字串。
>>> class MyBad():                        
...     def __repr__(self):               
...             return "Sorry--my mistake!"
...
>>> raise MyBad()
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
__main__.MyBad: Sorry--my mistake
這樣把顯示類的執行個體改為了我們定義的文本。
注意：如果繼承自內建異常類，錯誤測試會有細微的改變，構造方法參數會自動儲存並顯示在訊息中。【同樣也可以把繼承的重載】
>>> class MyBad(Exception):pass
... >>> raise MyBad()
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
__main__.MyBad
>>> raise MyBad(‘the‘,‘bright‘,‘side‘,‘of‘)
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
__main__.MyBad: (‘the‘, ‘bright‘, ‘side‘, ‘of‘)
4、發送額外資料和執行個體行為
把環境資訊附加在基於類的異常的辦法是：在引發的執行個體對象中填寫執行個體的屬性，通常是在類的構造器方法中。在異常處理器中，是列出
要賦值為引發的執行個體的變數，然後通過這個變數名來讀取附加的轉改資訊，並且調用任何基礎的類方法。【很強大的功能】
>>> class FormatError:
...     def __init__(self,line,file):
...             self.line=line
...             self.file=file
>>> def parser():
...     raise FormatError(42,file=‘diege.txt‘) #手動定義異常，基於類的異常，類建構函式傳遞兩個資料。
...
>>> try:
...     parser()
... except FormatError,X: #定義接受異常(類的執行個體-異常引發時產生的執行個體)傳遞過來資料的變數。
...     print ‘Error at‘,X.file,X.line #顯示執行個體傳遞過來的資料
...
Error at diege.txt 42
5、raise的一般形式
raise string #基於字串的異常，已淘汰
raise string,data #基於字串的異常，已淘汰
raise instance    #最常用的模式，直接接一個執行個體：raise FormatError(42,file=‘diege.txt‘)
raise class,instance
raise
為了和內建異常為字串的的舊版相容，也可以
raise class #same as :raise class()
raise class,arg # same as :raise class(arg)
raise clase(arg1,arg2,...) #same as:raise class(arg1,arg2...)
這些都相當於raise class(arg)，等效於raise instance形式
>>> def parse():
...     raise FormatError,(42,‘diege.txt‘)

三、異常的設計
1、嵌套異常處理器
把內部的try寫成函數來嵌套
使用文法嵌套
2、異常的習慣使用者
1）異常不總是錯誤
3、核心語言總結
一般而言，Python提供了一個有層次的工具集。
內建工具：
像字串，列表和字典這些內建類型，會讓編寫程式更為迅速。
Python擴充：
就更重要的任務來說，可以編寫自己的函數，模組以及類來擴充Python
已編譯的擴充：
Python的工具箱類型。
分類        例子
物件類型    列表，字典，檔案和字串
函數        len，range,apply,open
異常        IdexError,KeyError
模組        os,TKinter,pickle,re
屬性        __dict__,__name__,__class__
外部工具    NumPY,SWIG,Jython,IronPython

 

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