異常處理在任何一門編程語言里都是值得關(guān)注的一個(gè)話題，良好的異常處理可以讓你的程序更加健壯，清晰的錯(cuò)誤信息更能幫助你快速修復(fù)問題泽示。在Python中，和部分高級(jí)語言一樣蜜氨，使用了try/except/finally語句塊來處理異常械筛，如果你有其他編程語言的經(jīng)驗(yàn)，實(shí)踐起來并不難飒炎。
什么是異常埋哟？
1.錯(cuò)誤
從軟件方面來說，錯(cuò)誤是語法或是邏輯上的。錯(cuò)誤是語法或是邏輯上的赤赊。
語法錯(cuò)誤指示軟件的結(jié)構(gòu)上有錯(cuò)誤闯狱，導(dǎo)致不能被解釋器解釋或編譯器無法編譯。這些些錯(cuò)誤必須在程序執(zhí)行前糾正抛计。
當(dāng)程序的語法正確后哄孤，剩下的就是邏輯錯(cuò)誤了。邏輯錯(cuò)誤可能是由于不完整或是不合法的輸入所致吹截；
在其它情況下瘦陈，還可能是邏輯無法生成、計(jì)算波俄、或是輸出結(jié)果需要的過程無法執(zhí)行晨逝。這些錯(cuò)誤通常分別被稱為域錯(cuò)誤和范圍錯(cuò)誤。
當(dāng)python檢測(cè)到一個(gè)錯(cuò)誤時(shí)，python解釋器就會(huì)指出當(dāng)前流已經(jīng)無法繼續(xù)執(zhí)行下去。這時(shí)候就出現(xiàn)了異常。
2.異常
對(duì)異常的最好描述是：它是因?yàn)槌绦虺霈F(xiàn)了錯(cuò)誤而在正常控制流以外采取的行為功偿。
這個(gè)行為又分為兩個(gè)階段：首先是引起異常發(fā)生的錯(cuò)誤，然后是檢測(cè)（和采取可能的措施）階段。
第一階段是在發(fā)生了一個(gè)異常條件（有時(shí)候也叫做例外的條件）后發(fā)生的。
只要檢測(cè)到錯(cuò)誤并且意識(shí)到異常條件棚菊，解釋器就會(huì)發(fā)生一個(gè)異常浸踩。引發(fā)也可以叫做觸發(fā)叔汁，拋出或者生成。解釋器通過它通知當(dāng)前控制流有錯(cuò)誤發(fā)生检碗。
python也允許程序員自己引發(fā)異常据块。無論是python解釋器還是程序員引發(fā)的，異常就是錯(cuò)誤發(fā)生的信號(hào)折剃。
當(dāng)前流將被打斷另假，用來處理這個(gè)錯(cuò)誤并采取相應(yīng)的操作。這就是第二階段怕犁。
對(duì)于異常的處理發(fā)生在第二階段边篮，異常引發(fā)后，可以調(diào)用很多不同的操作奏甫。
可以是忽略錯(cuò)誤（記錄錯(cuò)誤但不采取任何措施戈轿，采取補(bǔ)救措施后終止程序。）或是減輕問題的影響后設(shè)法繼續(xù)執(zhí)行程序阵子。
所有的這些操作都代表一種繼續(xù)思杯，或是控制的分支。關(guān)鍵是程序員在錯(cuò)誤發(fā)生時(shí)可以指示程序如何執(zhí)行挠进。
python用異常對(duì)象(exception object)來表示異常色乾。遇到錯(cuò)誤后誊册，會(huì)引發(fā)異常。
如果異常對(duì)象并未被處理或捕捉暖璧，程序就會(huì)用所謂的回溯（traceback）終止執(zhí)行
異常處理
捕捉異嘲盖樱可以使用try/except語句。
try/except語句用來檢測(cè)try語句塊中的錯(cuò)誤漆撞，從而讓except語句捕獲異常信息并處理殴泰。
如果你不想在異常發(fā)生時(shí)結(jié)束你的程序，只需在try里捕獲它浮驳。
語法：
以下為簡(jiǎn)單的try....except...else的語法：
try:
<語句> #運(yùn)行別的代碼
except <名字>：
<語句> #如果在try部份引發(fā)了'name'異常
except <名字>悍汛，<數(shù)據(jù)>:
<語句> #如果引發(fā)了'name'異常，獲得附加的數(shù)據(jù)
else:
<語句> #如果沒有異常發(fā)生
Try的工作原理是至会，當(dāng)開始一個(gè)try語句后离咐，python就在當(dāng)前程序的上下文中作標(biāo)記，這樣當(dāng)異常出現(xiàn)時(shí)就可以回到這里奉件，try子句先執(zhí)行宵蛀，接下來會(huì)發(fā)生什么依賴于執(zhí)行時(shí)是否出現(xiàn)異常。
- 如果當(dāng)try后的語句執(zhí)行時(shí)發(fā)生異常县貌，python就跳回到try并執(zhí)行第一個(gè)匹配該異常的except子句术陶，異常處理完畢，控制流就通過整個(gè)try語句（除非在處理異常時(shí)又引發(fā)新的異常）煤痕。
- 如果在try后的語句里發(fā)生了異常梧宫，卻沒有匹配的except子句，異常將被遞交到上層的try摆碉，或者到程序的最上層（這樣將結(jié)束程序塘匣，并打印缺省的出錯(cuò)信息）。
- 如果在try子句執(zhí)行時(shí)沒有發(fā)生異常巷帝，python將執(zhí)行else語句后的語句（如果有else的話）忌卤，然后控制流通過整個(gè)try語句。
使用except而不帶任何異常類型
你可以不帶任何異常類型使用except楞泼，如下實(shí)例：
try:
正常的操作
......................
except:
發(fā)生異常則執(zhí)行此處代碼
......................
else:
沒有異常則執(zhí)行此處代碼
以上方式try-except語句捕獲所有發(fā)生的異常驰徊。但這不是一個(gè)很好的方式，我們不能通過該程序識(shí)別出具體的異常信息堕阔。因?yàn)樗东@所有的異常棍厂。
使用except而帶多種異常類型
你也可以使用相同的except語句來處理多個(gè)異常信息，如下所示：
try:
正常的操作
......................
except(Exception1[, Exception2[,...ExceptionN]]]):
發(fā)生以上多個(gè)異常中的一個(gè)印蔬，執(zhí)行這塊代碼
......................
else:
如果沒有異常執(zhí)行這塊代碼
try-finally 語句
try-finally 語句無論是否發(fā)生異常都將執(zhí)行最后的代碼勋桶。
try:
<語句>
finally:
<語句> #退出try時(shí)總會(huì)執(zhí)行
raise
當(dāng)在try塊中拋出一個(gè)異常，立即執(zhí)行finally塊代碼。
finally塊中的所有語句執(zhí)行后例驹，異常被再次觸發(fā)捐韩，并執(zhí)行except塊代碼。
參數(shù)的內(nèi)容不同于異常鹃锈。
下面來看一個(gè)實(shí)例：
def div(a, b):
try:
print(a / b)
except ZeroDivisionError:
print("Error: b should not be 0 !!")
except Exception as e:
print("Unexpected Error: {}".format(e))
else:
print('Run into else only when everything goes well')
finally:
print('Always run into finally block.')
# tests
div(2, 0)
div(2, 'bad type')
div(1, 2)
# Mutiple exception in one line
try:
print(a / b)
except (ZeroDivisionError, TypeError) as e:
print(e)
# Except block is optional when there is finally
try:
open(database)
finally:
close(database)
# catch all errors and log it
try:
do_work()
except:
# get detail from logging module
logging.exception('Exception caught!')
# get detail from sys.exc_info() method
error_type, error_value, trace_back = sys.exc_info()
print(error_value)
raise
總結(jié)如下：
- except語句不是必須的荤胁，finally語句也不是必須的，但是二者必須要有一個(gè)屎债，否則就沒有try的意義了仅政。
- except語句可以有多個(gè)，Python會(huì)按except語句的順序依次匹配你指定的異常盆驹，如果異常已經(jīng)處理就不會(huì)再進(jìn)入后面的except語句圆丹。
- except語句可以以元組形式同時(shí)指定多個(gè)異常，參見實(shí)例代碼躯喇。
- except語句后面如果不指定異常類型辫封，則默認(rèn)捕獲所有異常，你可以通過logging或者sys模塊獲取當(dāng)前異常廉丽。
- 如果要捕獲異常后要重復(fù)拋出倦微，請(qǐng)使用raise，后面不要帶任何參數(shù)或信息正压。
- 不建議捕獲并拋出同一個(gè)異常欣福，請(qǐng)考慮重構(gòu)你的代碼。
- 不建議在不清楚邏輯的情況下捕獲所有異常焦履，有可能你隱藏了很嚴(yán)重的問題拓劝。
- 盡量使用內(nèi)置的異常處理語句來 替換try/except語句，比如with語句裁良，getattr()方法凿将。
經(jīng)驗(yàn)案例
傳遞異常 re-raise Exception
捕捉到了異常校套，但是又想重新引發(fā)它（傳遞異常）价脾，使用不帶參數(shù)的raise語句即可：
def f1():
print(1/0)
def f2():
try:
f1()
except Exception as e:
raise # don't raise e !!!
f2()
在Python2中，為了保持異常的完整信息笛匙，那么你捕獲后再次拋出時(shí)千萬不能在raise后面加上異常對(duì)象侨把，否則你的trace信息就會(huì)從此處截?cái)唷Ｒ陨鲜亲詈?jiǎn)單的重新拋出異常的做法妹孙。
還有一些技巧可以考慮秋柄，比如拋出異常前對(duì)異常的信息進(jìn)行更新。
def f2():
try:
f1()
except Exception as e:
e.args += ('more info',)
raise
Python3對(duì)重復(fù)傳遞異常有所改進(jìn)蠢正，你可以自己嘗試一下骇笔，不過建議還是同上。
Exception 和 BaseException
當(dāng)我們要捕獲一個(gè)通用異常時(shí)，應(yīng)該用Exception還是BaseException笨触？我建議你還是看一下 官方文檔說明懦傍，這兩個(gè)異常到底有啥區(qū)別呢？ 請(qǐng)看它們之間的繼承關(guān)系芦劣。
BaseException
+-- SystemExit
+-- KeyboardInterrupt
+-- GeneratorExit
+-- Exception
+-- StopIteration...
+-- StandardError...
+-- Warning...
從Exception的層級(jí)結(jié)構(gòu)來看粗俱，BaseException是最基礎(chǔ)的異常類，Exception繼承了它虚吟。BaseException除了包含所有的Exception外還包含了SystemExit寸认，KeyboardInterrupt和GeneratorExit三個(gè)異常。
有此看來你的程序在捕獲所有異常時(shí)更應(yīng)該使用Exception而不是BaseException串慰，因?yàn)榱硗馊齻€(gè)異常屬于更高級(jí)別的異常偏塞，合理的做法應(yīng)該是交給Python的解釋器處理。
except Exception as e和 except Exception, e
代碼示例如下：
try:
do_something()
except NameError as e: # should
pass
except KeyError, e: # should not
pass
在Python2的時(shí)代邦鲫，你可以使用以上兩種寫法中的任意一種烛愧。在Python3中你只能使用第一種寫法，第二種寫法被廢棄掉了掂碱。第一個(gè)種寫法可讀性更好怜姿，而且為了程序的兼容性和后期移植的成本，請(qǐng)你也拋棄第二種寫法疼燥。
raise “Exception string”
把字符串當(dāng)成異常拋出看上去是一個(gè)非常簡(jiǎn)潔的辦法沧卢，但其實(shí)是一個(gè)非常不好的習(xí)慣。
if is_work_done():
pass
else:
raise "Work is not done!" # not cool
上面的語句如果拋出異常醉者，那么會(huì)是這樣的：
Traceback (most recent call last):
File "/demo/exception_hanlding.py", line 48, in <module>
raise "Work is not done!"
TypeError: exceptions must be old-style classes or derived from BaseException, not str
這在Python2.4以前是可以接受的做法但狭，但是沒有指定異常類型有可能會(huì)讓下游沒辦法正確捕獲并處理這個(gè)異常，從而導(dǎo)致你的程序掛掉撬即。簡(jiǎn)單說立磁，這種寫法是是封建時(shí)代的陋習(xí)，應(yīng)該扔了剥槐。
使用內(nèi)置的語法范式代替try/except
Python 本身提供了很多的語法范式簡(jiǎn)化了異常的處理唱歧，比如for語句就處理的StopIteration異常，讓你很流暢地寫出一個(gè)循環(huán)粒竖。
with語句在打開文件后會(huì)自動(dòng)調(diào)用finally中的關(guān)閉文件操作颅崩。我們?cè)趯慞ython代碼時(shí)應(yīng)該盡量避免在遇到這種情況時(shí)還使用try/except/finally的思維來處理。
# should not
try:
f = open(a_file)
do_something(f)
finally:
f.close()
# should
with open(a_file) as f:
do_something(f)
再比如蕊苗，當(dāng)我們需要訪問一個(gè)不確定的屬性時(shí)沿后，有可能你會(huì)寫出這樣的代碼：
try:
test = Test()
name = test.name # not sure if we can get its name
except AttributeError:
name = 'default'
其實(shí)你可以使用更簡(jiǎn)單的getattr()來達(dá)到你的目的。
最佳實(shí)踐
最佳實(shí)踐不限于編程語言朽砰，只是一些規(guī)則和填坑后的收獲尖滚。
1.只處理你知道的異常捕獲所異常然后吞掉它們喉刘。
2.拋出的異常應(yīng)該說明原因，有時(shí)候你知道異常類型也猜不出所以然的漆弄。
3.避免在catch語句塊中干一些沒意義的事情饱搏。
4.不要使用異常來控制流程，那樣你的程序會(huì)無比難懂和難維護(hù)置逻。
5.如果有需要推沸，切記使用finally來釋放資源。
6如果有需要券坞，請(qǐng)不要忘記在處理異常后做清理工作或者回滾操作鬓催。
速查表
