异常处理

一、异常概念

1、什么是异常

　　程序中出现错误非常常见，而错误分为两种：

　　1、语法错误：过不了解释器语法检查，在程序执行前就必须立刻修正。

　　e.g.   print('sda'    if 1=3等

　　2、逻辑错误：导致的情况非常多，比如：

ValueError  对象使用不合适的值引起
int('aaa')

NameError   找不到名字变量引起

IndexError  使用序列中不存在的索引时引发
l = [1,2,3]
l[1000] # list index out of range

KeyError  在使用映射中不存在的键时引发
d = {}
d['name']

AttributeError   特性引用或赋值失败引发
class Foo:
    pass
Foo.xxx

ZeroDivisionError   在除法或模除操作的第二参数为0时引发
1/0

TypeError:   内建操作或函数应用于错误类型的对象时引发
for i in 3:
    pass

　　在程序运行时发生错误信号，在Python中就会触发异常。

　　异常是错误发生的信号，一旦程序出错，并且程序没有处理这个错误，那就会抛出异常，并且程序的运行随之终止。

2、异常的组成

异常由三个部分组成：
　　1、Traceback:异常定位
　　2、异常类型valueError
　　3、异常的值，说明具体是抛出了什么问题

二、异常的种类

　　在python中不同的异常可以用不同的类型（python中统一了类与类型，类型即类）去标识，不同的类对象标识不同的异常，一个异常标识一种错误。

常见异常：

　　

ArithmeticError
AssertionError
AttributeError
BaseException
BufferError
BytesWarning
DeprecationWarning
EnvironmentError
EOFError
Exception
FloatingPointError
FutureWarning
GeneratorExit
ImportError
ImportWarning
IndentationError
IndexError
IOError
KeyboardInterrupt
KeyError
LookupError
MemoryError
NameError
NotImplementedError
OSError
OverflowError
PendingDeprecationWarning
ReferenceError
RuntimeError
RuntimeWarning
StandardError
StopIteration
SyntaxError
SyntaxWarning
SystemError
SystemExit
TabError
TypeError
UnboundLocalError
UnicodeDecodeError
UnicodeEncodeError
UnicodeError
UnicodeTranslateError
UnicodeWarning
UserWarning
ValueError
Warning
ZeroDivisionError

三、异常处理 

1、什么是异常处理？

　　python解释器检测到错误，触发异常（也允许程序员自己触发异常）

　　程序员编写特定的代码，专门用来捕捉这个异常（这段代码与程序逻辑无关，与异常处理有关）

　　如果捕捉成功则进入另外一个处理分支，执行你为其定制的逻辑，使程序不会崩溃，这就是异常处理

2、为何要进行异常处理？

　　python解析器去执行程序，检测到了一个错误时，触发异常，异常触发后且没被处理的情况下，程序就在当前异常处终止，后面的代码不会运行，谁会去用一个运行着突然就崩溃的软件。

　　所以你必须提供一种异常处理机制来增强你程序的健壮性与容错性 

3、如何进行异常处理

　　首先须知，异常是由程序的错误引起的，语法上的错误跟异常处理无关，必须在程序运行前就修正

（1）使用if判断

　　对于错误发生的条件如果是可以预知的，此时应该用if判断去预防异常

AGE = 10
age = input('>>:').strip()

if age.isdigit():   # 预防异常 'aaa'
    age = int(age)
    if age > AGE:
        print('大了')
"""
>>:123
大了
"""

# 例二：
num1=input('>>: ') #输入一个字符串试试
if num1.isdigit():
    int(num1) #我们的正统程序放到了这里,其余的都属于异常处理范畴
elif num1.isspace():
    print('输入的是空格,就执行我这里的逻辑')
elif len(num1) == 0:
    print('输入的是空,就执行我这里的逻辑')
else:
    print('其他情情况,执行我这里的逻辑')

'''
问题一：
使用if的方式我们只为第一段代码加上了异常处理，但这些if，跟你的代码逻辑并无关系，这样你的代码会因为可读性差而不容易被看懂

问题二：
这只是我们代码中的一个小逻辑，如果类似的逻辑多，那么每一次都需要判断这些内容，就会倒置我们的代码特别冗长。
'''

　　总结：

　　　　1.if判断式的异常处理只能针对某一段代码，对于不同的代码段的相同类型的错误你需要写重复的if来进行处理。

　　　　2.在你的程序中频繁的写与程序本身无关，与异常处理有关的if，会使得你的代码可读性极其的差

　　　　3.if是可以解决异常的，只是存在1,2的问题，所以，千万不要妄下定论if不能用来异常处理。

（2）使用异常处理机制

　　错误发生的条件如果是不可预知的，try...except，在错误发生后再进行处理

　　python为每一种异常定制了一个类型，然后提供了一种特定的语法结构用来进行异常处理。

try:  # try代表监测
    f = open('/Users/hqs/Desktop/conf_test.ini', 'r', encoding='utf-8')
    # 由于f对象具备__next__()、__iter__()说明f是一个迭代器对象
    print(next(f), end='')  # end=''去掉回车符号
    print(next(f), end='')
    print(next(f), end='')
    print(next(f), end='')
    print(next(f), end='')
    print(next(f), end='')
    print(next(f), end='')
    print(next(f), end='')
    print(next(f), end='')
    print(next(f), end='')
    print(next(f), end='')
    print(next(f), end='')
    f.close()
except StopIteration:
    print("出错了")

print('=====》1')
print('=====》2')
print('=====》3')
"""
[group1]
k1 = v1

[group2]
k1 = v1

出错了
=====》1
=====》2
=====》3
"""

四、try...except详细用法 

1、语法

try:
     被检测的代码块
except 异常类型:
     try中一旦检测到异常，就执行这个位置的逻辑 

 2、异常类智能用来处理指定的异常情况，如果非指定异常则无法处理

s1 = 'hello'
try:
    int(s1)
except IndexError as e:  # 未捕获到异常，程序直接报错
    print(e)
"""
ValueError: invalid literal for int() with base 10: 'hello'
"""

3、多分支

num= input('num:>>')
try:
    f= open ('file','w')
    # int(num)
    # l = []
    # l[10000]
    # 1 / 0
    # dic = {'k': 'v'}
    # dic['k2']
    print('-----------')
except ValueError :
    print('请输入一个数字')
except NameError as name_e:
    print(name_e)
    print('=======')
except IndentationError as name_e:
    print(name_e)
except IndexError as name_e:
    print(name_e)
except SyntaxError as name_e:
    print(name_e)
except ZeroDivisionError as name_e:
    print(name_e)
except AttributeError as name_e:
    print(name_e)
except KeyError as name_e:
    print(name_e)
# except Exception as e:
#     print(e,'异常了')
else: #如果上面出现问题了，就不执行else，如果都正确了就会执行else里的内容（支付过程可以用到else）
    print('else 被执行')
finally:  #不过这段代码出没出问题，都执行这里的内容
    f.close()
print('finally')

　　被监测的代码抛出的异常有多种可能性，并且需要针对每一种异常类型都定制专门的处理逻辑

4、万能异常——捕获任意异常

try:
    print('====>1')
    # name
    print('====>2')
    l = [1, 2, 3]
    l[100]
    print('====>3')
    d = {}
    d['name']
    print('====>4')
except Exception as e:
    print('异常发生', e)
print('+++++>after code')
"""
====>1
====>2
异常发生 list index out of range
+++++>after code
"""

　　使用场景：被监测的代码块抛出的异常有多种可能，并且针对所有异常类型都只用一种处理逻辑。

5、多分支和万能异常组合使用

try:
    print('====>1')
    #name
    print('====>2')
    l = [1, 2, 3]
    #l[100]
    print('====>3')
    d = {}
    d['name']
    print('====>4')

except NameError as e:  # as将异常类型的值赋值给e
    print('-=---->NameError', e)
except IndexError as e:
    print('---->', e)
except KeyError as e:
    print('---->', e)
except Exception as e:
    print('统一处理方法')

print('====》after code')

6、异常的其他结构else/finally

try:
    print('====>1')
    #name
    print('====>2')
    l = [1, 2, 3]
    #l[100]
    print('====>3')
    d = {}
    #d['name']
    print('====>4')

except NameError as e:  # as将异常类型的值赋值给e
    print('-=---->NameError', e)
except IndexError as e:
    print('---->', e)
except KeyError as e:
    print('---->', e)
except Exception as e:
    print('统一处理方法')

else:
    print('在被监测的代码块没有发生异常时执行')
finally:                        # 通常是用于回收资源等方面
    print('不管被监测的代码有没有发生异常都会执行')

print('====》after code')
"""
====>1
====>2
====>3
====>4
在被监测的代码块没有发生异常时执行
====》after code
"""

7、主动触发异常

class People:
    def __init__(self, name, age):
        if not isinstance(name, str):   # 不让实例化
            raise TypeError('名字必须传入str类型')
        if not isinstance(age, int):
            raise TypeError('年龄必须传入int类型')
        self.name = name
        self.age = age


p1 = People('egon', '18')
p2 = People(12, 18)
p3 = People('egon', 18)
"""
Traceback (most recent call last):
  File "/Users/.../33 try...except详细用法.py", line 126, in <module>
    p1 = People('egon', '18')
  File "/Users/.../33 try...except详细用法.py", line 121, in __init__
    raise TypeError('年龄必须传入int类型')
TypeError: 年龄必须传入int类型
"""

8、自定义异常

class MyException(BaseException):   # 继承异常类型
    def __init__(self, msg):
        super(MyException, self).__init__()
        self.msg = msg

    def __str__(self):
        return '<%s>' % self.msg   # 异常的值

# 主动触发异常，追踪信息和异常类型  # print(obj)
raise MyException('我自己的异常类型')
"""
Traceback (most recent call last):
  File "/Users/.../33 try...except详细用法.py", line 148, in <module>
    raise MyException('我自己的异常类型')
__main__.MyException
"""
"""
Traceback (most recent call last):
  File "/Users/.../33 try...except详细用法.py", line 148, in <module>
    raise MyException('我自己的异常类型')
__main__.MyException: <我自己的异常类型>
"""

9、断言(assert)

　　assert断言——声明其布尔值必须为真判定，发生异常则为假。
　　语法格式：assert expression 等价于
if not expresstion:
　　raise AssertionError

info = {}
info['name'] = 'egon'
info['age'] = 18

# if 'name' not in info:
#     raise KeyError('必须有name这个key')
#
# if 'age' not in info:
#     raise KeyError('必须有age这个key')
# 用assert取代上述代码：
assert ('name' in info) and ('age' in info)

if info['name'] == 'egon' and info['age'] > 10:
    print('welcome')
"""
welcome
"""

五、异常处理总结

1、try..except与if方式的比较

　　try..except这种异常处理机制就是取代if那种方式，让你的程序在不牺牲可读性的前提下增强健壮性和容错性

　　异常处理中为每一个异常定制了异常类型（python中统一了类与类型，类型即类），对于同一种异常，一个except就可以捕捉到，可以同时处理多段代码的异常（无需‘写多个if判断式’）减少了代码，增强了可读性。

2、总结try...except使用

　　1.把错误处理和真正的工作分开来
　　2.代码更易组织，更清晰，复杂的工作任务更容易实现；
　　3.毫无疑问，更安全了，不至于由于一些小的疏忽而使程序意外崩溃了；

3、何时该使用异常处理？

　　try...except应该尽量少用，因为它本身就是你附加给你的程序的一种异常处理的逻辑，与你的主要的工作是没有关系的；这种东西加的多了，会导致你的代码可读性变差，只有在有些异常无法预知的情况下，才应该加上try...except；其他的逻辑错误应该尽量修正。