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)絡問題等等。

在修電腦的過程中比如電腦無法開機，我就會假定它某個配件已經(jīng)壞掉了，就先從電源開始排查起、CPU、內(nèi)存、主板等等一個一個的測試，看看究竟是哪一個配件有問題。

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，先看當前占用進程有沒有不必要啟動的、是否有病毒、系統(tǒng)是否沒有優(yōu)化等等。

實際上在編程過程中，我們一樣會假定某段代碼某個功能可能會出現(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知識。

異常捕獲

首先我們來看一個例子：

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

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

然而在實際編程過程中，隨著代碼量的增加，我們有的時候并不確定某個變量是否已經(jīng)被賦值成功，如果變量未被成功的賦值，程序還是按原計劃對其進行操作時可能就會直接報錯。

要解決這個問題有兩個辦法：

• 對變量進行操作(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

這兩種辦法的結果其實都是會告訴用戶錯誤信息，在結果上并沒有太大的變化，今天我們主要講第二種，異常自動捕獲的方式。

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

通過在代碼任意位置使用try...except語法，我們可以設置多個try...except的代碼塊，如果在try中程序正常執(zhí)行沒有報錯，那么程序就會跳過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這個異常類型，它在Python中是常規(guī)錯誤的基類，如果我們對可能出錯的類型不能確定時就可以使用到它，但是一般不建議這么做。

不直接使用Exception的理由是我們在捕獲到異常時，總是希望能夠對異常進行明確的報錯或者處理，如果所有錯誤都是Exception類型，我們其實也不知道程序究竟是在哪里出了錯。

舉個例子來說明這個問題。

通過上面這個例子我們可以學到兩件事情：

• except和try是一對多的，有一個try語句，可以有1個或多個 except語句，其用處是定義任意個異常類型和相關的處理代碼
• 當異常捕獲發(fā)生后，程序會中斷執(zhí)行，停留在第一個異常報錯的位置。在本例子中因為我們import xxx實際上是引入了一個不存在的模塊名，所以程序報錯 No module named 'xxx'，其錯誤類型是ImportError

現(xiàn)在我們嘗試把import xxx去掉試試。

現(xiàn)在程序報了類型錯誤(TypeError)，因為int類型的數(shù)據(jù)無法和str類型的數(shù)字進行加法操作。

下面我給一個Python的常見異常錯誤類型表，供大家參考。

主動拋出異常

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

為什么要主動拋出異常?

通常我們通過try except捕獲的異常叫做被動捕獲，它其實是需要程序員進行處理的，比如對錯誤的變量內(nèi)容做一些改正讓其繼續(xù)執(zhí)行。但是主動拋出異常通常不需要再進行處理，程序員已經(jīng)確定這個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異常進行處理了。

來看一個例子：

在這段代碼里，我們定義了a為一個整型的數(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語句主動拋出一個異常，報錯內(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)出錯了。

有朋友會提一個問題，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數(shù)嗎?

沒錯，之所以你會有這個問題是因為我們的例子太簡單，假設變量a的內(nèi)容是來自于另一個模塊呢?或者是來自于爬蟲從網(wǎng)絡上抓取下來的數(shù)據(jù)?這個時候我們根本不知道a可能是什么內(nèi)容，那么就必須用到異常處理機制了。

raise的語法很簡單：

raise [exceptionName [(reason)]] 

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

raise ValueError("a必須是字符串") 

另外raise語句其實也可以和 try except結合起來使用：

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

自定義異常

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

通過以上的代碼例子：

• 我們自定義了一個異常類，叫做CustomerError，繼承自BaseException這個Python異常錯誤類型的基類
• 然后定義其__init__方法，并用一個變量接受傳入的錯誤信息。
• __init__方法里可以什么都不做，用一個pass占位即可，因為CustomerError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CustomerError異常，并傳了一個字符串內(nèi)容"自定義異常"進去，由except 捕獲到這個異常并輸出異常內(nèi)容。

總結

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

最后通過一個思維導圖來展示異常處理的相關知識點。