第八章：异常

本章将学习如何创建和引发自定义的异常，以及处理异常的各种方法。

一、什么是异常
Python用异常对象（exception object）来表示异常情况。遇到错误后，会引发异常。如果异常对象并未被处理或捕捉，程序就会用所谓的回溯（Traceback，一种错误信息）终止执行。事实上，每个异常都是一些类的实例，这些实例可以被引发，并且可以用很多种方法进行捕捉，使得程序可以捉住错误并且对其进行处理，而不是让整个程序失败。

二、按自己的方式出错
异常可以在某些东西出错时自动引发。在学习如何处理异常之前，先看一下自己如何引发异常——甚至创建自己的异常类型。

1、raise语句
为了引发异常，可以使用一个类（应该是Exception的子类）或者实例参数调用raise语句。使用类时，程序会自动创建实例。

第一个例子raise Exception引发了一个没有任何有关错误信息的普通异常。后一个例子中，则添加了一些hyperdrive overload错误信息。

内建的异常类有很多。P这些内建异常都可以在exception模块（在内建的命名空间）中找到。可以使用dir函数列出模块的内容


一些最重要的内建异常类

类名	描述
Exception	所有异常的基类
AttributeError	特性引用或赋值失败时引发
IOError	试图打开不存在文件（包括其他情况）时引发
IndexError	在使用序列中不存在的索引时引发
KeyError	在使用映射中不存在的键时引发
NameError	在找不到名字（变量）时引发
SyntaxError	在代码为错误形式时引发
TypeError	在内建操作或者函数应用于错误类型的对象时引发
ValueError	在内建操作或者函数应用于正确类型的对象，但是该对象使用不合格的值时引发
ZeroDivisionError	在除法或者模除操作的第二个参数为0时引发

2、自定义异常类
创建自己的异常类就像其他类一样——只是要确保从Exception类继承（不管是间接的或者是直接的，也就是说继承其他的内建异常类也是可以的）

三、捕捉异常

为了捕捉异常并且做出一些错误处理，可以这样重写程序：

如果没有捕捉到异常，它就会被“传播”到调用的函数中。如果在那里依然没有捕捉，这些异常就会“浮”到程序的最顶层。也就是说你可以捕捉到在其他人的函数中所引发的异常。

如果捕捉到了异常，但是又想重新引发它（也就是说要传递异常），那么可以调用不带参数的raise。

注：如果除零行为发生而屏蔽机制被打开，那么calc方法会（隐式地）返回None。换句话说，如果打开了屏蔽机制，那么就不应依赖返回值。

下面的例子，就是分别打开和关闭了屏蔽：

当计算器没有打开屏蔽机制时，ZeroDivisionError被捕捉但已传递了。

四、不止一个except子句




五、用一个块捕捉两个异常
如果需要用一个块捕捉多个类型异常，那么可以将它们作为元组列出

上面的代码中，如果用户输入字符串或者其他类型的值而不是数字，或者第二个数为0，都会打印同样的错误信息。

六、捕捉对象
如果希望在except子句中访问异常对象本身，可以使用两个参数（注：就算要捕捉到多个异常，也只需要向except子句提供一个参数——一个元组）。下面的示例程序会打印异常，但是程序会继续运行


七、真正的全捕捉
如果真的想用一段代码捕捉所有异常，那么可以在except子句中忽略所有的异常类：

现在可以做任何事情了
警告：像这样捕捉所有异常是危险的，因为它会隐藏所有程序员未想到并且未做好准备处理的错误。它同样会捕捉用户终止执行的Ctrl+C企图，以及用sys.exit函数终止程序的企图等等。这时用except Exception，e会更好些，或者对异常对象e进行一些检查。

八、万事大吉
有些情况中，一些坏事发生时执行一段代码是很有用的；可以像对条件循环语句那样，给try/except语句加个else子句：

使用else子句可以实现在8.5节中提到的循环：





百分之百捕捉到所有的异常是不可能的，因为try/except语句中的代码可能会出问题，比如使用旧风格的字符串异常或者自定义的异常类不是Exception类的子类。不过如果需要使用except Exception的话，可以使用上面的技巧在除法程序中打印更加有用的错误信息：


九、最后
最后是Finally子句。它可以用来在可能的异常后进行清理。它和try子句联合使用：

上面的代码中，finally子句肯定会被执行，不管try子句中是否会发生异常。运行这段代码，在程序崩溃之前，对于变量x的清理就完成了，因为使用del语句删除一个变量是非常不负责的清理手段，所以finally子句用于关闭文件或者网络套接字时会非常有用。

还可以在同一条语句中组合使用try、except、finally和else


十、异常和函数
异常和函数能很自然地一起工作。如果异常在函数内引发而不被处理，它就会传播至（浮到）函数调用的地方。

可以看到faulty中产生的异常通过faulty和ignore_exception传播，最终导致了堆栈跟踪。

十一、异常之禅
如果知道某代码可能会导致某种异常，而又不希望程序以堆栈跟踪的形式终止，那么就根据需要添加try/except或者try/finally语句进行处理。
从另一方面来看，某些程序中使用if/else实现会比使用try/except要好。假设有一个字典，希望打印出存储在特定的键下面的值。如果该键不存在，那么什么也不做。代码可以这样写：

如果给程序提供包含名字Jim Green和年龄25（没有职业）的字典的函数，会得到如下结果：

如果添加了职业“camper”，会得到如下输出：

代码非常直观，但是效率不高，解决方案如下：


这里在打印职业时使用加号而不是逗号。否则字符串'Occupation:'在异常引发之前就会被输出。

在查看对象是否存在特定特性时，try/except也很有用。假设想要看某对象是否有write特性，可以使用如下代码：

这里的try子句仅仅访问特性而不用对它做别的有用的事情。如果Attribute异常引发，就证明对象没有这个特性，反之存在该特性。

十二、本章小结
异常对象：异常情况（比如发生错误）可以用异常对象表示。它们可以用几种方法处理，但是如果忽略的话，程序就会终止。
警告：警告类似于异常，但是仅仅打印错误信息
引发异常：可以使用raise语句引发异常。它接受异常类或者异常实例作为参数。还能提供两个参数。如果在expect子句中不使用参数调用raise，它就会“重新引发”该子句捕捉到的异常。
自定义异常类：用继承Exception类的方法可以创建自己的异常类。
捕捉异常：使用try语句的except子句捕捉异常。如果在except子句中不特别指定异常类，那么所有的异常都会被捕捉。异常可以放在元组中以实现多个异常的指定
else子句：除了except子句，可以使用else子句。如果主try块中没有引发异常，else子句就会被执行
finally：如果需要确保某些代码不管是否有异常引发都要执行，那么这些代码可以放置在finally子句中。
异常和函数：在函数内引发异常时，它就会被传播到函数调用的地方。