深入 Python 异常处理

（给Python开发者加星标，提升Python技能）

来源：Python之王-小sen

【导语】：本文结合例程总结Python异常处理的相关知识，帮你深入理解python异常处理。

在Python 中的错误和异常是什么？

通常来说，程序中的错误至少包括两种，一种是语法错误，另一种则是异常。

语法错误

所谓语法错误，你应该很清楚，也就是你写的代码不符合编程规范，无法被识别与执行，比如下面这个例子的语法错误

下面的代码无法被识别和执行

if name is not None
    print(name)


上面的代码If 语句漏掉了冒号，不符合 Python 的语法规范，所以程序就会报错invalid syntax。

语法错误

异常则是指程序的语法正确，也可以被执行，但在执行过程中遇到了错误，抛出了异常。

比如，最常见的除数不能为0。变量没有定义。数据类型的运算。

10 / 0
Traceback (most recent call last):
  File '<stdin>', line 1, in <module>
ZeroDivisionError: integer division or modulo by zero

order * 2
Traceback (most recent call last):
  File '<stdin>', line 1, in <module>
NameError: name 'order' is not defined

1 + [1, 2]
Traceback (most recent call last):
  File '<stdin>', line 1, in <module>
TypeError: unsupported operand type(s) for +: 'int' and 'list'

上面报的是常见的报错，比如ZeroDIvision NameError 和 typeError

还有很多其他异常的类型如 keyError 字典的键找不到和FileNotFoundError 文件不存在

try except

使用Python的异常处理语句，可以非常优雅地处理发生的异常。

下面是Python的异常处理语句的模板语法

try:
    # 可能触发异常的语句块
except:  
    # 这里执行异常处理的相关代码，打印输出等
else:
    # 如果没有异常则执行else中的代码
finally：
    # 不管代码是否异常，都会执行，一般是资源的关闭和释放


首先，检测try语句块中的错误，except语句捕获异常信息并处理。如果在try子句执行时没有发生异常，Python将执行else语句后的语句，然后控制流通过整个try语句。

比如看下面的例子。

try:
    print(a*2)
except TypeError:
    print('TypeError')
except:
    print('Not Type Error & Error noted')
    
Not Type Error & Error noted

由于a没有定义，报的是NameError而不是TypeError。异常最终被except:部分的程序捕捉。

这里，Runsen补充一下非常重要的知识点：

抛出异常

抛出异常模板：raise 异常类名(附加异常信息) 。下面是示例代码：

s = 'RunsenRunsen'
try:
    if len(s) > 10:
        raise Exception('超过10个字符')
except Exception as err:
    print(err)
    
超过10个字符


有时产生的异常，不想在当前处理，那么就可以使用raise抛出异常。下面是示例代码：

def division():
    a = float(input('输入被除数：'))
    b = float(input('输入除数：'))
    if a < 0 or b < 0:
        raise Exception('我是Runsen，要求：输入的数不能小于0。') #出现负数抛出异常。
    c = a / b
    print(a,'÷',b,'=',c)
    
try:
    division()
except Exception as d:
    print('出错了，',d)
    
运行结果：
输入被除数：5
输入除数：-1
出错了， 我是小学生，输入的数不能小于0。
输入被除数：5
输入除数：0
出错了， float division by zero

万能异常

因为异常分了不同的种类，如果不知道，那么使用exception异常处理就足够了，它可以接收任何异常

value = 'hello'
try:
    int(value)
#万能异常处理  
except Exception as e:
    print(e)

自定义异常

实际开发中，有时候系统提供的异常类型不能满足开发的需求。这时候你可以通过创建一个新的异常类来拥有自己的异常。异常类继承自 Exception 类，可以直接继承，或者间接继承。

# 自定义异常类 MyError ，继承普通异常基类 Exception
class MyError(Exception):
        def __init__(self, value):
            self.value = value
        def __str__(self):
            return repr(self.value)
try:
    num = input('请输入数字：')
    if not num.isdigit():  # 判断输入的是否是数字
        raise MyError(num)  # 输入的如果不是数字，手动指定抛出异常
except MyError as e:
    print('MyError：请输入数字。您输入的是：', e.value)

请输入数字：1
请输入数字：Runsen
MyError：请输入数字。您输入的是：Runsen

扩展

大型社交网站的后台，需要针对用户发送的请求返回相应记录。用户记录往往储存在 key-value 结构的数据库中，每次有请求过来后，我们拿到用户的 ID，并用 ID 查询数据库中此人的记录，就能返回相应的结果。而数据库返回的原始数据，往往是 json string 的形式，这就需要我们首先对 json string 进行 decode（解码），你可能很容易想到下面的方法：

import json
raw_data = queryDB(uid) # 根据用户的 id，返回相应的信息。queryDB这里是一个函数
data = json.loads(raw_data)



上面的代码是不是就足够呢？

json.loads()函数中，如果输入的字符串不符合规范，那么就无法解码，就会抛出异常。

raw_data一定是json吗？，因此写之前就应该考虑如何处理异常

try:
    data = json.loads(raw_data)
except JSONDecodeError as err:
    print('JSONDecodeError: {}'.format(err))

「附件：异常类列表（来源：菜鸟教程）」

异常名称	描述
BaseException	所有异常的基类
SystemExit	解释器请求退出
KeyboardInterrupt	用户中断执行(通常是输入^C)
Exception	常规错误的基类
StopIteration	迭代器没有更多的值
GeneratorExit	生成器(generator)发生异常来通知退出
StandardError	所有的内建标准异常的基类
ArithmeticError	所有数值计算错误的基类
FloatingPointError	浮点计算错误
OverflowError	数值运算超出最大限制
ZeroDivisionError	除(或取模)零 (所有数据类型)
AssertionError	断言语句失败
AttributeError	对象没有这个属性
EOFError	没有内建输入,到达EOF 标记
EnvironmentError	操作系统错误的基类
IOError	输入/输出操作失败
OSError	操作系统错误
WindowsError	系统调用失败
ImportError	导入模块/对象失败
LookupError	无效数据查询的基类
IndexError	序列中没有此索引(index)
KeyError	映射中没有这个键
MemoryError	内存溢出错误(对于Python 解释器不是致命的)
NameError	未声明/初始化对象 (没有属性)
UnboundLocalError	访问未初始化的本地变量
ReferenceError	弱引用(Weak reference)试图访问已经垃圾回收了的对象
RuntimeError	一般的运行时错误
NotImplementedError	尚未实现的方法
SyntaxError	Python 语法错误
IndentationError	缩进错误
TabError	Tab 和空格混用
SystemError	一般的解释器系统错误
TypeError	对类型无效的操作
ValueError	传入无效的参数
UnicodeError	Unicode 相关的错误
UnicodeDecodeError	Unicode 解码时的错误
UnicodeEncodeError	Unicode 编码时错误
UnicodeTranslateError	Unicode 转换时错误
Warning	警告的基类
DeprecationWarning	关于被弃用的特征的警告
FutureWarning	关于构造将来语义会有改变的警告
OverflowWarning	旧的关于自动提升为长整型(long)的警告
PendingDeprecationWarning	关于特性将会被废弃的警告
RuntimeWarning	可疑的运行时行为(runtime behavior)的警告
SyntaxWarning	可疑的语法的警告
UserWarning	用户代码生成的警告

- EOF -