python的错误处理

1、python的错误处理

在程序运行的过程当中，若是发生了错误，能够事先约定返回一个错误代码，这样，就能够知道是否有错以及出错的缘由。
在操做系统提供的调用中，返回错误码很是常见。好比打开文件的函数open()，成功时返回文件的描述符（就是一个整数），出错时返回-1

用错误码来表示是否出错十分不便，由于函数自己应该返回的正常结果和错误码混在一块儿，形成调用者必须大量的代码来判断是否出错：

def foo():
    r = somefunction()
    if r == (-1):
        return (-1)

    return r

def bar():
    r = foo()
    if r == (-1):
        print("Error")
    else:
        pass

一旦出错，还要一级一级上报，直到某个函数能够处理该错误（好比，给用户输出一个错误信息）

因此，高级语言一般都内置了一套try...except...finally...的错误处理机制，python也不例外。

try
    让咱们用一个例子来看看try的机制

try:
    print("try....")
    r = 10 / 0
    print("result", r)
except ZeroDivisionError as e:
    print("except:", e)
finally:
    print("finally...")
print("END....")

当咱们认为某些代码可能会出错时，就能够用try来运行这段代码，若是执行出错，则后续代码不会继续执行
而是直接跳转至错误处理代码，即except语句块
执行完except后，若是有finally语句块，则执行finally语句块，至此，执行完毕。

上面的代码在计算10 / 0时 会产生一个除法运算错误：
try....
except: division by zero
finally...
END....
>>>

从输出能够看到，当错误发生时，后续语句print("result:", r)不会被执行，except因为捕获到ZeroDivisionError所以被执行。
最后，finally语句被执行。而后，程序继续按照流程往下走。

若是把除数0 变成2，则执行结果以下

try....
result 5.0
finally...
END....
>>>

因为没有错误发生，因此except语句块不会被执行，可是finally若是有则必定会被执行，固然finally也能够没有
你还能够猜想，错误应该有不少种类，日过发生了不一样类型的错误，应该由不一样的except语句块处理。
没错，能够有多个except来捕获不一样类型的错误：

try:
    print("try.....")
    r = 10 / int("a")
    print("result:", r)

except ValueError as e:
    print("ValueError:", e)

except ZeroDivisionError as e:
    print("ZeroDivisionError:", e)

finally:
    print("finally...")

print("END...")

int()函数可能会抛出ValueError,因此咱们用一个except捕获ValueError，用另外一个except捕获ZeroDivisionError
此外，若是没有错误发生，能够再except语句块后面加一个else，当没有错误发生时，会自动执行else语句。

try:
    print("try...")
    r = 10 / int("2")
    print("result:", r)

except ValueError as e:
    print("ValueError:", e)

except ZeroDivisionError as e:
    print("ZeroDivisionError:", e)

else:
    print("No error!")

finally:
    print("finally...")

print("END")

python的错误其实也是class，全部的错误类型都继承自BaseException,
因此在使用except时须要注意的是，它不但捕获该类型的错误，还把其子类也“一网打尽”。
好比：

try:
    foo()

except ValueError as e:
    print("ValueError")

except UnicodeError as e:
    print("UnicodeError")

第二个except永远也捕获不到UnicodeError, 由于UnicodeError是ValueError的子类
若是有，也是被第一个except给捕获了。
python全部的错误都是BaseException类派生的。

全部常见的错误类型和继承关系看这里：
https://docs.python.org/3/library/exceptions.html#exception-hierarchy

使用try...exccept捕获错误还有一个巨大的好处，就是能够跨越多层调用，好比函数main（）调用foo（）
foo（）调用bar（），结果bar（）出错了，这时，只要main（）捕获到了，就能够处理：

def foo(s):
    return 10 / int(s)

def bar(s):
    return foo(s) * 2

def main():
    try:
        bar("0")
    except Exception as e:
        print("Error:", e)

    finally:
        print("finally...")

也就是说，不须要在每一个可能出错的地方去捕获异常，只要在合适的层次去捕获就能够了。
这样一来，就大大减小了写 try...except...finally的麻烦。


2、调用堆栈

若是错误没有被捕获，他就会一直往上抛，最后被python解释器捕获，打印一个错误信息，而后程序退出。

def foo(s):
    return 10 / int(s)

def bar(s):
    return foo(s) * 2

def main():
    bar("0")

main()

执行结果为：

Traceback (most recent call last):
  File "C:/Python36/test.py", line 10, in <module>
    main()
  File "C:/Python36/test.py", line 8, in main
    bar("0")
  File "C:/Python36/test.py", line 5, in bar
    return foo(s) * 2
  File "C:/Python36/test.py", line 2, in foo
    return 10 / int(s)
ZeroDivisionError: division by zero

出错并不可怕，可怕的时不知道哪里出错了。解读错误信息时定位错误的关键。
咱们从上往下能够看到整个错误的调用函数链。

错误第一行：
Traceback (most recent call last):
这告诉咱们的是错误的跟踪信息。

File "C:/Python36/test.py", line 10, in < module >
main()
说明调用main（）出错了，在代码文件test.py中第10行，可是缘由是第8行：

File"C:/Python36/test.py", line8, in main
bar("0")
调用bar("0")出错了，在代码文件test.py中第8行，但缘由是第5行：


File"C:/Python36/test.py", line5, in bar
return foo(s) * 2
调用return foo(s) * 2时出错了，在test.py中第5行，但缘由是第2行


File "C:/Python36/test.py", line 2, in foo
    return 10 / int(s)
ZeroDivisionError: division by zero

这时咱们找到了源头，原来在第2行调用return 10 / int(s)出错了，错误为ZeroDivisionError


3、记录错误

若是不捕获错误，天然可让python解释器来打印出错误堆栈，可是程序也被结束了。
既然咱们能捕获错误，就能够把错误堆栈打印出来，而后分析错误缘由，同时，让程序继续执行下去。

python内置的logging模块能够很是容易地记录错误信息：
import logging

def foo(s):
    return 10 / int(s)

def bar(s):
    return foo(s) * 2

def main():
    try:
        bar("0")
    except Exception as e:
        logging.exception(e)

main()
print("END")

输出结果为：
ERROR:root:division by zero
Traceback (most recent call last):
  File "C:/Python36/test.py", line 12, in main
    bar("0")
  File "C:/Python36/test.py", line 8, in bar
    return foo(s) * 2
  File "C:/Python36/test.py", line 5, in foo
    return 10 / int(s)
ZeroDivisionError: division by zero
END

一样是出错，但程序打印完错误信息后会继续执行，并正常退出。

经过配置，logging还能够把错误记录到日志文件里，方便过后排查。


4、抛出错误

由于错误是class，捕获一个错误就是捕获到该class的一个实例。
所以，错误并非凭空产生的，而是有意建立并抛出的。

python的内置函数会抛出不少类型的错误，咱们本身编写的函数也能够抛出错误。

若是要抛出错误，首先根据须要，能够定义一个错误的class，选择好继承关系，而后用raise语句抛出一个错误的实例：

class FooError(ValueError):
    pass

def foo(s):
    n =  int(s)
    if n == 0:
        raise FooError("invalid value: %s" % s)
    return 10 / n

foo("0")

输出结果：
Traceback (most recent call last):
  File "C:/Python36/test.py", line 10, in <module>
    foo("0")
  File "C:/Python36/test.py", line 7, in foo
    raise FooError("invalid value: %s" % s)
FooError: invalid value: 0

只有在必要的时候才定义咱们本身的错误类型。
若是能够选择python已有的内置错误类型（好比ValueError, TypeError）,尽可能使用python内置的错误类型。

最后，咱们来看另外一种错误处理方式：

def foo(s):
    n = int(s)
    if n == 0:
        raise ValueError("invalid value: %s" % s)
    return 10 / n

def bar():
    try:
        foo("0")
    except ValueError as e:
        print("ValieError")
        raise

bar()

在bar（）函数中，咱们明明已经捕获了错误，可是，打印一个ValueError以后
又经过raise语句抛出去了。这不是有病吗

其实，这种错误处理方式不但没病，并且至关常见。
捕获错误目的只是记录一下，便于或许追踪。

可是，因为当前函数不知道应该怎么处理该错误，因此，最恰当的方式是继续往上抛，让顶层调用者去处理。
比如一个员工处理不了一个问题时，就把问题一直往上抛，最终会抛给CEO去解决。

注意：raise语句若是不带参数，就会把当前错误原样抛出。
此外，在except中raise一个Error，还能够改写错误类型


try:
    10 / 0
except ZeroDivisionError:
    raise ValueError("do not input zero!")

输出结果：
Traceback (most recent call last):
  File "C:/Python36/test.py", line 4, in <module>
    raise ValueError("do not input zero!")
ValueError: do not input zero!
>>>

只要是合理的转换逻辑就能够，可是，毫不应该把一个IOError转成绝不相干的valueError.

总结：

python内置的 try...except...finally 用来处理错误十分方便。
出错时，会分析错误信息并定位错误发生的代码位置才是关键的。

程序也能够主动抛出错误，让调用者来处理相应的错误。
可是应该在文档中写清楚可能会抛出哪些错误，以及错误产生的缘由。

来源：https://www.liaoxuefeng.com/wiki/0014316089557264a6b348958f449949df42a6d3a2e542c000/00143191375461417a222c54b7e4d65b258f491c093a515000