我曾經(jīng)幫很多人修過電腦，排除硬件問題、排除系統(tǒng)問題、網(wǎng)絡(luò)問題等等。

在修電腦的過程中比如電腦無法開機(jī)，我就會(huì)假定它某個(gè)配件已經(jīng)壞掉了，就先從電源開始排查起、CPU、內(nèi)存、主板等等一個(gè)一個(gè)的測(cè)試，看看究竟是哪一個(gè)配件有問題。

如果操作系統(tǒng)系統(tǒng)速度變慢同樣也可以用類似的辦法，先看當(dāng)前占用進(jìn)程有沒有不必要啟動(dòng)的、是否有病毒、系統(tǒng)是否沒有優(yōu)化等等。

實(shí)際上在編程過程中，我們一樣會(huì)假定某段代碼某個(gè)功能可能會(huì)出現(xiàn)問題的方式來編寫我們的代碼。

今天我們主要來講講Python語言的異常處理相關(guān)知識(shí)。

異常捕獲

首先我們來看一個(gè)例子：

我通過 print(a) 讓Python解釋器給我報(bào)了一個(gè)異常，其中包含錯(cuò)誤信息的所有上下文信息，代碼路徑、錯(cuò)誤代碼內(nèi)容、錯(cuò)誤信息等等。

print(a)這個(gè)語句錯(cuò)誤的原因是在于a這個(gè)變量沒有定義 (NameError: name 'a' is not defined)，這在我寫代碼之前就清楚。

然而在實(shí)際編程過程中，隨著代碼量的增加，我們有的時(shí)候并不確定某個(gè)變量是否已經(jīng)被賦值成功，如果變量未被成功的賦值，程序還是按原計(jì)劃對(duì)其進(jìn)行操作時(shí)可能就會(huì)直接報(bào)錯(cuò)。

要解決這個(gè)問題有兩個(gè)辦法：

• 對(duì)變量進(jìn)行操作(例如加減法)之前檢查它的值是否已經(jīng)存在，如果不存在，就告訴用戶
• 捕獲該異常，并且告訴用戶

這兩種辦法的結(jié)果其實(shí)都是會(huì)告訴用戶錯(cuò)誤信息，在結(jié)果上并沒有太大的變化，今天我們主要講第二種，異常自動(dòng)捕獲的方式。

現(xiàn)在我們改造一下剛才的代碼，把異常捕獲到然后自定義處理方式：

以上的代碼例子展示我們通過異常捕獲 try except的語法把錯(cuò)誤捕獲到，并且自定義了其輸出內(nèi)容。

讓我們來解釋一下這段代碼:

• try用于定義一個(gè)異常捕獲的語法塊。
• 在try縮進(jìn)的區(qū)塊里，我們可以正常寫我們想要實(shí)現(xiàn)的代碼。
• 在except區(qū)塊里，我們定義了如果程序報(bào)錯(cuò)后所要執(zhí)行的代碼，在本例子中就是直接打印報(bào)錯(cuò)信息 (報(bào)錯(cuò)信息:name 'a' is not defined)。
• except后面的Exception as e 的用處是用于定義錯(cuò)誤信息類型(Exception)，并且將錯(cuò)誤信息賦值給變量e。

通過在代碼任意位置使用try...except語法，我們可以設(shè)置多個(gè)try...except的代碼塊，如果在try中程序正常執(zhí)行沒有報(bào)錯(cuò)，那么程序就會(huì)跳過except區(qū)塊，正常執(zhí)行之后的代碼。

異常類型

我們剛才用到Exception這個(gè)異常類型，它在Python中是常規(guī)錯(cuò)誤的基類，如果我們對(duì)可能出錯(cuò)的類型不能確定時(shí)就可以使用到它，但是一般不建議這么做。

不直接使用Exception的理由是我們?cè)诓东@到異常時(shí)，總是希望能夠?qū)Ξ惓＿M(jìn)行明確的報(bào)錯(cuò)或者處理，如果所有錯(cuò)誤都是Exception類型，我們其實(shí)也不知道程序究竟是在哪里出了錯(cuò)。

舉個(gè)例子來說明這個(gè)問題。

通過上面這個(gè)例子我們可以學(xué)到兩件事情：

• except和try是一對(duì)多的，有一個(gè)try語句，可以有1個(gè)或多個(gè) except語句，其用處是定義任意個(gè)異常類型和相關(guān)的處理代碼
• 當(dāng)異常捕獲發(fā)生后，程序會(huì)中斷執(zhí)行，停留在第一個(gè)異常報(bào)錯(cuò)的位置。在本例子中因?yàn)槲覀僫mport xxx實(shí)際上是引入了一個(gè)不存在的模塊名，所以程序報(bào)錯(cuò) No module named 'xxx'，其錯(cuò)誤類型是ImportError

現(xiàn)在我們嘗試把import xxx去掉試試。

現(xiàn)在程序報(bào)了類型錯(cuò)誤(TypeError)，因?yàn)閕nt類型的數(shù)據(jù)無法和str類型的數(shù)字進(jìn)行加法操作。

下面我給一個(gè)Python的常見異常錯(cuò)誤類型表，供大家參考。

主動(dòng)拋出異常

上面我們講到了Python如何被動(dòng)捕獲異常，現(xiàn)在我們來講講主動(dòng)拋出異常的方法。

為什么要主動(dòng)拋出異常?

通常我們通過try except捕獲的異常叫做被動(dòng)捕獲，它其實(shí)是需要程序員進(jìn)行處理的，比如對(duì)錯(cuò)誤的變量?jī)?nèi)容做一些改正讓其繼續(xù)執(zhí)行。但是主動(dòng)拋出異常通常不需要再進(jìn)行處理，程序員已經(jīng)確定這個(gè)地方必須拋出異常給用戶，并且中斷程序執(zhí)行，基于這種情況下程序員就不用再對(duì)異常進(jìn)行處理了。

來看一個(gè)例子：

在這段代碼里，我們定義了a為一個(gè)整型的數(shù)字。

然后通過instance()內(nèi)部函數(shù)判斷a如果不是字符串類型的情況下，就通過raise語句主動(dòng)拋出一個(gè)異常，報(bào)錯(cuò)內(nèi)容也是我們自定義的，其作用就是直接告訴用戶，數(shù)據(jù)出錯(cuò)了。

有朋友會(huì)提一個(gè)問題，你自己定義的a = 1，它明明是整型數(shù)字，你還拿去判斷它是不是字符串，這不是多此一舉嗎?它是不是字符串你心里沒點(diǎn)數(shù)嗎?

沒錯(cuò)，之所以你會(huì)有這個(gè)問題是因?yàn)槲覀兊睦犹?jiǎn)單，假設(shè)變量a的內(nèi)容是來自于另一個(gè)模塊呢?或者是來自于爬蟲從網(wǎng)絡(luò)上抓取下來的數(shù)據(jù)?這個(gè)時(shí)候我們根本不知道a可能是什么內(nèi)容，那么就必須用到異常處理機(jī)制了。

raise的語法很簡(jiǎn)單：

raise [exceptionName [(reason)]] 

在它后面跟上想要拋出的異常類型即可，如果有必要寫上錯(cuò)誤內(nèi)容的話，就傳進(jìn)去：

raise ValueError("a必須是字符串") 

另外raise語句其實(shí)也可以和 try except結(jié)合起來使用：

上面這個(gè)例子展現(xiàn)了程序如何主動(dòng)拋出異常，再由except捕獲并打印錯(cuò)誤信息。

自定義異常

其實(shí)我們剛才了解到所有異常錯(cuò)誤類型其實(shí)都是一個(gè)類 (class )，那么我們同樣可以自定義一個(gè)異常類，以便于在程序里使用。

通過以上的代碼例子：

• 我們自定義了一個(gè)異常類，叫做CustomerError，繼承自BaseException這個(gè)Python異常錯(cuò)誤類型的基類
• 然后定義其__init__方法，并用一個(gè)變量接受傳入的錯(cuò)誤信息。
• __init__方法里可以什么都不做，用一個(gè)pass占位即可，因?yàn)镃ustomerError類是繼承自BaseException的，它天生具有BaseException的所有特性。
• 最后我們拋出一個(gè)CustomerError異常，并傳了一個(gè)字符串內(nèi)容"自定義異常"進(jìn)去，由except 捕獲到這個(gè)異常并輸出異常內(nèi)容。

總結(jié)

通過自定義異常，我們可以不用拘泥于Python自帶的異常錯(cuò)誤類型，定義更多自己想要的錯(cuò)誤類型，精確的控制出錯(cuò)的時(shí)機(jī)和處理方式。

最后通過一個(gè)思維導(dǎo)圖來展示異常處理的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。