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本文閱讀時長：10min

本文所涉及知識點

• Python中有哪些異常 讥珍？

• 使用try ... except子句控制程序流

• 通過處理異常來處理常見問題

• 創(chuàng)建和使用自定義異常類

在直接進入代碼并解決這些問題之前余指，讓我們首先了解異常是什么以及處理異常是什么意思毡熏。

什么是異常？

異常是Python中的對象倦蚪。它為我們提供了有關(guān)在程序執(zhí)行期間檢測到的錯誤的信息希坚。在調(diào)試應(yīng)用程序時注意到的錯誤是未處理的異常，因為我們沒有這些異常陵且。在本文后面裁僧，您將學(xué)習(xí)處理這些異常的技巧个束。

在早期回溯中看到的ValueError和IndexError異常是Python中內(nèi)置異常類型的示例 。在下一節(jié)中聊疲，您將了解Python支持的其他一些內(nèi)置異常 茬底。

最常見的異常

讓我們快速回顧一些最常遇到的異常。最簡單的方法是嘗試運行一些錯誤的代碼获洲，讓它報告錯誤回溯的問題阱表！啟動Python解釋器并編寫以下代碼：

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以下是一些異常情況：

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正如您所看到的，代碼的每一行都會拋出一個帶有異常類型的錯誤回溯（突出顯示）贡珊。這些是Python中的一些內(nèi)置異常最爬。Python提供BaseException作為所有內(nèi)置異常的基類。但是门岔，大多數(shù)內(nèi)置異常不直接繼承BaseException爱致。相反，它們是從一個名為Exception的類派生而來的寒随，而這個類又繼承自BaseException糠悯。處理程序退出的內(nèi)置異常（例如，SystemExit）直接從BaseException派生牢裳。您還可以創(chuàng)建自己的異常類作為Exception的子類逢防。您將在本文后面了解到這一點。

異常處理

到目前為止蒲讯，我們已經(jīng)看到了異常的發(fā)生方式 現(xiàn)在忘朝，是時候?qū)W習(xí)如何使用try ... except子句來處理這些異常。以下偽代碼顯示了try ... except子句的一個非常簡單的示例：

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我們來看看前面的代碼片段：

· 首先判帮，程序嘗試執(zhí)行try子句中的代碼局嘁。

· 在執(zhí)行期間，如果出現(xiàn)錯誤（如果發(fā)生異常）晦墙，它將跳出此try子句悦昵。try塊中的其余代碼不會被執(zhí)行。

· 然后晌畅，它在except子句中查找適當?shù)漠惓Ｌ幚沓绦虿?zhí)行它但指。

這里使用的 except子句是通用的。它將捕獲try子句中發(fā)生的所有類型的異常抗楔。而不是擁有這個“全能”處理程序棋凳，更好的做法是捕獲您預(yù)期的錯誤并編寫特定于這些錯誤的異常處理代碼。例如连躏，try子句中的代碼可能會拋出AssertionError剩岳。您可以編寫特定的異常處理程序，而不是使用universal except子句入热，如下所示：

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在這里拍棕，我們有一個except子句專門處理AssertionError晓铆。它還意味著除了AssertionError之外的任何錯誤都將作為未處理的異常漏掉。為此绰播，我們需要使用不同的異常處理程序定義多個except子句骄噪。但是，在任何時候幅垮，只會調(diào)用一個異常處理程序腰池。用一個例子可以更好地解釋這一點。我們來看看下面的代碼片段：

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該試塊調(diào)用solve_something（） 忙芒。此函數(shù)接受一個數(shù)字作為用戶輸入，并斷言該數(shù)字大于零讳侨。如果斷言失敗呵萨，它會直接跳轉(zhuǎn)到處理程序，但AssertionError除外跨跨。

在另一個場景中潮峦，如果> 0，則執(zhí)行solve_something（）中的其余代碼勇婴。您會注意到未定義變量x忱嘹，這會導(dǎo)致NameError。此異常由另一個異常子句處理耕渴，但NameError除外拘悦。同樣，您可以為預(yù)期的錯誤定義特定的異常處理程序橱脸。

提高并重新提出異常

Python中的raise關(guān)鍵字用于強制發(fā)生異常础米。換句話說，它引發(fā)了一個異常添诉。語法很簡單; 只需打開Python解釋器并輸入：

>>> raise AssertionError("some error message")

這會產(chǎn)生以下錯誤回溯：

Traceback (most recent call last): 
  File "", line 1, in 
AssertionError :  some error message

在某些情況下屁桑，我們需要重新引發(fā)異常。假設(shè)栏赴，在try子句中蘑斧，您有一個將數(shù)字除以零的表達式。在普通算術(shù)中须眷，這個表達沒有意義竖瘾。這是一個錯誤！這會導(dǎo)致程序引發(fā)一個名為ZeroDivisionError的異常柒爸。如果沒有異常處理代碼准浴，程序?qū)⒅淮蛴″e誤消息并終止。

如果您希望將此錯誤寫入某個日志文件然后終止該程序捎稚，該怎么辦乐横？在這里求橄，您可以使用except子句首先記錄錯誤。然后葡公，使用不帶任何參數(shù)的raise關(guān)鍵字來重新引發(fā)異常罐农。異常將在堆棧中向上傳播。在此示例中催什，它終止程序涵亏。可以使用raise關(guān)鍵字重新引發(fā)異常而不使用任何參數(shù)蒲凶。

這是一個示例气筋，顯示如何重新引發(fā)異常：

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可以看出，在解決a / b表達式時旋圆，會出現(xiàn)zeroexception的adivision宠默。這是因為變量b的值設(shè)置為0。出于說明目的灵巧，我們假設(shè)此錯誤沒有特定的異常處理程序搀矫。因此，我們將使用general except子句刻肄，在記錄錯誤后重新引發(fā)異常瓤球。如果您想自己嘗試，只需在新的Python文件中編寫前面說明的代碼敏弃，然后從終端窗口運行它卦羡。以下屏幕截圖顯示了上述代碼的輸出：

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try ... except

可以在try ... except子句中指定可選的else塊。在其他的只發(fā)生ifno異常塊被執(zhí)行的嘗試......除了條款权她。語法如下：

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在其他塊的前執(zhí)行最后條款虹茶，我們將在接下來的學(xué)習(xí)。

finally......clean it up隅要！

還有其他東西可以添加到try ...除了... else story：一個可選的finally子句蝴罪。顧名思義，此子句中的代碼在關(guān)聯(lián)的try ... except塊的末尾執(zhí)行步清。無論是否引發(fā)異常要门，finally子句（如果指定）將在try ... except子句的末尾執(zhí)行。想象一下它是由Python提供的全天候保證廓啊！以下代碼段顯示了finally塊的運行情況：

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運行這個簡單的代碼將產(chǎn)生以下輸出：

$ python finally_example1.py
Enter a number: -1
Uh oh..Assertion Error. 
Do some special cleanup 

輸出中的最后一行是finally子句中的print語句欢搜。

帶有和不帶finally子句的代碼片段如下面的屏幕截圖所示。即使except子句指示代碼從函數(shù)返回谴轮，也確保finally子句中的代碼最終執(zhí)行炒瘟。

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在最后條款通常用于離開功能之前執(zhí)行清理任務(wù)。示例用例是關(guān)閉數(shù)據(jù)庫連接或文件第步。但請注意疮装，為此缘琅，您還可以在Python中使用with語句。

編寫一個新的異常類

創(chuàng)建一個從Exception派生的新異常類是微不足道的廓推。打開Python解釋器并創(chuàng)建以下類：

>>> class GameUnitError(Exception):
...     pass
... 
>>>

就這樣刷袍！我們有一個新的異常類GameUnitError，可以部署了樊展。如何測試此異常呻纹？在Python解釋器中鍵入以下代碼行：

>>> raise GameUnitError("ERROR: some problem with game unit")

引發(fā)新創(chuàng)建的異常將打印以下回溯：

>>> raise GameUnitError("ERROR: some problem with game unit")
Traceback (most recent call last):
  File "", line 1, in 
__main__.GameUnitError: ERROR: some problem with game unit

將GameUnitError類復(fù)制到其自己的模塊gameuniterror.py中，并將其保存在與attackoftheorcs_v1_1.py相同的目錄中专缠。

接下來雷酪，更新attackoftheorcs_v1_1.py文件以包含以下更改：

首先，在文件的開頭添加以下import語句：

from gameuniterror import GameUnitError

第二個變化是在AbstractGameUnit.heal方法中藤肢。更新后的代碼顯示在以下代碼段中太闺。觀察高亮代碼，只要提出的價值自定義異常self.health_meter超過的self.max_hp嘁圈。

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通過這兩個更改，運行之前創(chuàng)建的heal_exception_example.py蟀淮。您將看到引發(fā)新的異常最住，如以下屏幕截圖所示：

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擴展異常類

我們可以用GameUnitError類做更多的事情嗎？當然怠惶！就像任何其他類一樣涨缚，我們可以定義屬性并使用它們。讓我們進一步擴展這個課程策治。在修改后的版本中脓魏，它將接受一個額外的參數(shù)和一些預(yù)定義的錯誤代碼。更新的GameUnitError類顯示在以下屏幕截圖中：

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我們來看看前面屏幕截圖中的代碼：

· 首先通惫，它調(diào)用Exception超類的init方法茂翔，然后定義一些額外的實例變量。

· 一個新的dictionary對象self履腋。error_dict將錯誤整數(shù)代碼和錯誤信息保存為鍵值對珊燎。

· 該self.error_message存儲有關(guān)根據(jù)提供的錯誤代碼當前錯誤的信息。

· 在嘗試......除了子句確保error_dict實際上已經(jīng)由指定的鍵碼的說法遵湖。它不在except子句中悔政，我們只是檢索默認錯誤代碼為000的值。

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到目前為止延旧，我們已經(jīng)對GameUnitError類和AbstractGameUnit.heal方法進行了更改谋国。我們還沒有完成。拼圖的最后一塊是修改主要在程序heal_exception_example.py文件迁沫。代碼顯示在以下屏幕截圖中：

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我們來看看代碼：

· 由于heal_by值太大芦瘾，try子句中的heal方法會引發(fā)GameUnitError異常捌蚊。

· new except子句處理GameUnitError異常，就像任何其他內(nèi)置異常一樣旅急。

· 在except子句中逢勾，我們有兩個print語句。第一個打印health_meter> max_hpＣ晁薄（回想一下溺拱，當在heal方法中引發(fā)此異常時，此字符串被作為GameUnitError實例的第一個參數(shù)給出）谣辞。第二個print語句檢索并打印GameUnitError實例的error_message屬性迫摔。

我們已經(jīng)做好了所有的改變。我們可以在終端窗口中運行此示例：

$ python heal_exception_example.py

該程序的輸出顯示在以下屏幕截圖中：

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在這個簡單的例子中泥从，將錯誤信息打印到控制臺句占。您可以進一步將詳細錯誤日志寫入文件，并跟蹤應(yīng)用程序運行時生成的所有錯誤消息躯嫉。