总结Python异常处理的三个重要知识点

我曾经帮很多人修过电脑，排除硬件问题、排除系统问题、网络问题等等。

在修电脑的过程中比如电脑无法开机，我就会假定它某个配件已经坏掉了，就先从电源开始排查起、CPU、内存、主板等等一个一个的测试，看看究竟是哪一个配件有问题。

如果操作系统系统速度变慢同样也可以用类似的办法，先看当前占用进程有没有不必要启动的、是否有病毒、系统是否没有优化等等。

实际上在编程过程中，我们一样会假定某段代码某个功能可能会出现问题的方式来编写我们的代码。

今天我们主要来讲讲Python语言的异常处理相关知识。

异常捕获

首先我们来看一个例子：

我通过 print(a) 让Python解释器给我报了一个异常，其中包含错误信息的所有上下文信息，代码路径、错误代码内容、错误信息等等。

print(a)这个语句错误的原因是在于a这个变量没有定义 (NameError: name 'a' is not defined)，这在我写代码之前就清楚。

然而在实际编程过程中，随着代码量的增加，我们有的时候并不确定某个变量是否已经被赋值成功，如果变量未被成功的赋值，程序还是按原计划对其进行操作时可能就会直接报错。

要解决这个问题有两个办法：

• 对变量进行操作(例如加减法)之前检查它的值是否已经存在，如果不存在，就告诉用户
• 捕获该异常，并且告诉用户

这两种办法的结果其实都是会告诉用户错误信息，在结果上并没有太大的变化，今天我们主要讲第二种，异常自动捕获的方式。

现在我们改造一下刚才的代码，把异常捕获到然后自定义处理方式：

以上的代码例子展示我们通过异常捕获 try except的语法把错误捕获到，并且自定义了其输出内容。

让我们来解释一下这段代码:

• try用于定义一个异常捕获的语法块。
• 在try缩进的区块里，我们可以正常写我们想要实现的代码。
• 在except区块里，我们定义了如果程序报错后所要执行的代码，在本例子中就是直接打印报错信息 (报错信息:name 'a' is not defined)。
• except后面的Exception as e 的用处是用于定义错误信息类型(Exception)，并且将错误信息赋值给变量e。

通过在代码任意位置使用try...except语法，我们可以设置多个try...except的代码块，如果在try中程序正常执行没有报错，那么程序就会跳过except区块，正常执行之后的代码。

异常类型

我们刚才用到Exception这个异常类型，它在Python中是常规错误的基类，如果我们对可能出错的类型不能确定时就可以使用到它，但是一般不建议这么做。

不直接使用Exception的理由是我们在捕获到异常时，总是希望能够对异常进行明确的报错或者处理，如果所有错误都是Exception类型，我们其实也不知道程序究竟是在哪里出了错。

举个例子来说明这个问题。

通过上面这个例子我们可以学到两件事情：

• except和try是一对多的，有一个try语句，可以有1个或多个 except语句，其用处是定义任意个异常类型和相关的处理代码
• 当异常捕获发生后，程序会中断执行，停留在第一个异常报错的位置。在本例子中因为我们import xxx实际上是引入了一个不存在的模块名，所以程序报错 No module named 'xxx'，其错误类型是ImportError

现在我们尝试把import xxx去掉试试。

现在程序报了类型错误(TypeError)，因为int类型的数据无法和str类型的数字进行加法操作。

下面我给一个Python的常见异常错误类型表，供大家参考。

主动抛出异常

上面我们讲到了Python如何被动捕获异常，现在我们来讲讲主动抛出异常的方法。

为什么要主动抛出异常?

通常我们通过try except捕获的异常叫做被动捕获，它其实是需要程序员进行处理的，比如对错误的变量内容做一些改正让其继续执行。但是主动抛出异常通常不需要再进行处理，程序员已经确定这个地方必须抛出异常给用户，并且中断程序执行，基于这种情况下程序员就不用再对异常进行处理了。

来看一个例子：

在这段代码里，我们定义了a为一个整型的数字。

然后通过instance()内部函数判断a如果不是字符串类型的情况下，就通过raise语句主动抛出一个异常，报错内容也是我们自定义的，其作用就是直接告诉用户，数据出错了。

有朋友会提一个问题，你自己定义的a = 1，它明明是整型数字，你还拿去判断它是不是字符串，这不是多此一举吗?它是不是字符串你心里没点数吗?

没错，之所以你会有这个问题是因为我们的例子太简单，假设变量a的内容是来自于另一个模块呢?或者是来自于爬虫从网络上抓取下来的数据?这个时候我们根本不知道a可能是什么内容，那么就必须用到异常处理机制了。

raise的语法很简单：

raise [exceptionName [(reason)]] 

在它后面跟上想要抛出的异常类型即可，如果有必要写上错误内容的话，就传进去：

raise ValueError("a必须是字符串") 

另外raise语句其实也可以和 try except结合起来使用：

上面这个例子展现了程序如何主动抛出异常，再由except捕获并打印错误信息。

自定义异常

其实我们刚才了解到所有异常错误类型其实都是一个类 (class )，那么我们同样可以自定义一个异常类，以便于在程序里使用。

通过以上的代码例子：

• 我们自定义了一个异常类，叫做CustomerError，继承自BaseException这个Python异常错误类型的基类
• 然后定义其__init__方法，并用一个变量接受传入的错误信息。
• __init__方法里可以什么都不做，用一个pass占位即可，因为CustomerError类是继承自BaseException的，它天生具有BaseException的所有特性。
• 最后我们抛出一个CustomerError异常，并传了一个字符串内容"自定义异常"进去，由except 捕获到这个异常并输出异常内容。

总结

通过自定义异常，我们可以不用拘泥于Python自带的异常错误类型，定义更多自己想要的错误类型，精确的控制出错的时机和处理方式。