我們的計算機程式在運行時，有時也會由于各種不可控的原因出現錯誤，例如：找不到需要的檔案、網路錯誤、用戶輸入不對等等，這時，計算機程式就會出現無法繼續運行的情況，甚至會直接退出，比如：我們常見的手機APP閃退，網站出現500錯誤，或者Windows里的如下錯誤：

相信大家遇到這樣的情況，都很畝訓吧？對于用Python撰寫的程式，當 Python 檢測到一個錯誤時，解釋器無法繼續執行，反而出現了一些錯誤的提示，這就是所謂的"Python例外"，因此，為了讓我們的程式可以穩定地長久運行，你需要知道如何正確處理例外，

你們的三連(點贊，收藏，評論)是我持續輸出的動力，感謝，
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一、Python例外簡介

1.Python程式中的例外

前面說了那么多，那Python例外到底是怎樣的呢？別急，我們先來看看Python程式中的例外是怎么呈現的，

如上圖所示，當我們想要運行python程式檔案 test.py 時，在終端鍵入python test.py并按下回車之后，螢屏上在“-----test--1---”之后 ，會出現的一串資訊：

Traceback (most recent call last):

  File "C:/workspace/boxuegu/exception/test.py", line 2, in <module>

    open('123.txt','r')

FileNotFoundError: [Errno 2] No such file or directory: '123.txt'

這個就是Python例外資訊，圖片中這段例外，意思是說：檔案test.py在第二行出現了錯誤，這是一個編號為2的“輸入輸出型”的錯誤，名叫“123.txt”的檔案不存在，

為什么會出現這樣的例外呢？我們來看一下這叫做test.py的python程式檔案的源代碼長啥樣：

print('-----test--1---')

open('123.txt','r')

print('-----test--2---')

對應著運行結果，我們看到，原本程式在open()打開檔案操作之后，還要列印”-----test--2---“，但結果卻沒有執行列印”-----test--2---“這個動作，

這是因為，我們在使用open()函式嘗試打開一個不存在的檔案“123.txt”，當找不到“123.txt” 檔案時，程式就會拋出給我們一個FileNotFoundError 型別的錯誤，No such file or directory：123.txt”（沒有 123.txt 這樣的檔案或目錄），

當 Python 檢測到一個錯誤，并且無法處理時，就會出現一些錯誤的提示，這就是所謂的"例外"，如果一直沒有對例外進行處理，那么程式就會強制退出執行，

2.常見的例外及繼承結構

在 Python 中，例外會通過一個物件(object)來表示，物件中存盤著關于例外的資訊，我們在編程時，經常遇見的一些例外有：

除上述常見例外，在Python 3中，還內置了其他種類的例外，在這里我們列舉部分例子

完整的Python 3內置例外，你可以在Python官網查詢到：https://docs.python.org/3/tutorial/errors.html

在Python中，所有的例外和錯誤，都繼承自 BaseException 這個基類，但在實際開發中，我們還會更多地與Exception這個父類打交道，Exception 繼承自BaseException，實作了我們處理例外中需要的常見方法，Python內置的例外，也大多繼承自Exception，并以自身的例外描述，作為名字，命名規則往往為AbcException或XyzError這樣，

二 、例外的處理

1.捕獲異常

首先，作為計算機，它需要我們告知它，哪里可能會有例外，以及會有什么樣的例外，即例外的捕獲，

在 Python 中，與其它語言類似，我們會使用 try…except…捕獲例外 ，

先看如下代碼示例:

try:

    print('-----test--1---')

    open('123.txt','r')

    print('-----test--2---')

except IOError:

    pass

能看的出，第二段“-----test--2---”同樣沒有列印出來，程式卻正常退出了，這是因為，這里我們用 try 和 except 捕獲到了 IOError 例外，并添加了處理的方法，因此，print(’-----test–2—’)陳述句并沒有被執行，

我們通過try 關鍵字，包含邏輯代碼，表示在這里可能會出現例外，需要處理，程式執行到某條陳述句時如果發生了例外，則不會繼續執行，而是立刻尋找跟隨try的except陳述句，并進入except包含的代碼中執行，這就是例外的捕獲，

而except 關鍵字里的 pass 表示雖然捕獲了例外，但什么也不做；如果把 pass 改為 print 陳述句，那么就會輸出其他資訊，也就是說，這里也可以執行其他我們想要的邏輯，比如斷開連接、關閉檔案、釋放資源、記錄日志等常見的例外處理邏輯，這就是 Python 的例外捕獲處理，

總結一下，try…catch…的使用方法如下：

1. 把可能出現問題的代碼，放在 try 中
2. 把處理例外的代碼，放在 except 中，例外發生時，系統會中斷后續的代碼執行，而進入except內的代碼，

2.except 捕獲多個例外

首先，我們知道，根據傳遞給except的例外型別，我們可以指定捕獲處理特定的某一種例外，如下

try:
    print(num)

except IOError:

    print('產生錯誤了')

上面的程式，我們已經使用 except 來捕獲例外了，但為什么還會看到錯誤的資訊提示呢？

結果如下：

答案在于：except 捕獲的錯誤型別是 IOError，而此時程式產生的例外為 NameError，所以 except 并沒有生效，

于是我們將代碼稍作修改，如下：

try:
   print(num)

except NameError:

    print('產生錯誤了')

再次運行后的結果為：

可以看到，將 IOError 更改為 NameError后，就可以順利進入到 except 陳述句里面捕獲到例外了，由此，我們知道，在 except后 需要對應正確型別的例外，才會進入到相應的錯誤處理代碼中，

除了捕獲單個例外，我們還可以捕獲多個例外，在實際開發中，這種情況很常見，Python 對此也提供了很好的支持，看下面的例子：

#coding=utf-8
try:

    print('-----test--1---')

    open('123.txt','r') # 如果 123.txt 檔案不存在，那么會產生 IOError 例外

    print('-----test--2---')

    print(num)# 如果 num 變數沒有定義，那么會產生 NameError 例外

 

except (IOError,NameError):


    #如果想通過一次 except 捕獲到多個例外可以用一個元組的方式

可以看到，當捕獲多個例外時，是可以把要捕獲的例外的型別名字，放到 except 后，并使用元組的方式進行傳遞的，這樣無論是 IOError，還是 NameError，都會進入到 except 的代碼塊中，

3.獲取例外的資訊描述

除了中斷程式，還能怎么處理？最常見的是：列印或者用日志記錄下例外的資訊，以便讓我們通過輸出結果，后續查看例外的內容，
前面我們已經提到，Python中的例外，是通過類來定義的，因此，我們需要獲取到例外的類實體，才能訪問例外的資訊，請記住：通過 as 關鍵字，我們就可以在 except 的陳述句內使用例外物件實體，如下：

try:
   print(a)

except NameError as result:

    print(result)

在上面的例子中，result 是 NameError 的實體化物件，我們可以直接在 except 代碼塊內，將它列印出來，則程式會輸出錯誤的描述，這跟我們自己撰寫代碼遇到錯誤時系統的錯誤輸出內容是一樣的，

對于多個例外，也可以使用類似的方法：

try:
  open('a.txt')

except (NameError, IOError) as result:

    print("哎呀，捕獲到了例外")

    print("例外的基本資訊是： ", result)

運行結果如下:

這樣，我們就可以將錯誤資訊，記錄到日志或者郵件通知等其他輸出源，讓我們更好地維護系統，

4.分別處理不同例外

對不同型別的例外，怎么進行不同邏輯處理呢？很簡單，except 的用法和邏輯判斷關鍵字 if 的用法很類似，我們可以用多個 except 處理多種不同的例外，根據傳遞的例外型別，進入不同的后續代碼邏輯，如下：

try:
 print(num)

except NameError:

    print('產生了命名錯誤')

except IOError:

    print('產生了檔案 IO 錯誤')

except:

    print('出現了其他例外')

在上面的代碼中，當 try 包含的程式出現了 NameError 時，會進入到第一個 except 中，輸出“產生了命名錯誤”，而當 try 中的程式出現了 IOError 時，則會進入到第二個 except 中，輸出“產生了檔案 IO 錯誤”，而如果出現了非上述兩種例外的其他例外時，則會進入到最后一個 except 中，

請注意：它后面是沒有指定任何例外型別的，因此，我們可以用except做到用不同的方式，處理不同型別的例外錯誤，這是不是和 if 陳述句的多個條件很像呢？

5.使用 else 處理非例外情況

類似if…else…的用法，我們也可以使用 else，和 except 進行搭配！當沒有發生例外時，進入 else 后面的代碼繼續運行，

try:
 num = 100

    print(num)

except NameError as result:

    print("捕獲到了例外, 資訊是： ", result)

else:

    print("程式正常運行，沒有例外，")

請注意：else指的是沒有例外時，進入的邏輯，而并非沒有捕捉到例外時，代碼進入的邏輯，

因此，如果上面的代碼里，程式發生了NameError之外的其他型別的例外，而沒有被捕捉到，except陳述句和else陳述句都不會被執行，而程式會因為例外而退出，

注意：Python與其他語言不一樣，它認為使用try…except…else可以更清晰地描述邏輯控制流程，而其他語言例如Java，則沒有else這種控制流關鍵字，

6.try… finally…

作為程式， 比如檔案關閉，釋放鎖，把資料庫連接返還給連接池等，try…finally…陳述句就是用來處理這樣的情況的，在程式中，如果一段代碼必須要執行，即無論例外是否產生都要執行，那么此時就需要使用 finally，將這段代碼包裹起來，

我們看下面的例子：

import time

try:

    f = open('test.txt')

    try:

        while True:

            content = f.readline()

            if len(content) == 0:

                break

            time.sleep(2)

            print(content)

    except:

        #如果在讀取檔案的程序中，產生了例外，那么就會捕獲到

        #比如 按下了 ctrl+c

        pass

    finally:

        f.close()

        print('關閉檔案')

except:

    print("沒有這個檔案")

test.txt 檔案中每一行資料列印，我們故意在每列印一行之前用 time.sleep 方法暫停 2 秒鐘，這樣做的原因是讓程式運行得慢一些，在程式運行的時候，按 Ctrl+c 中斷（取消）程式，

這樣，我們就可以觀察到 KeyboardInterrupt 例外被觸發，程式退出，但是在程式退出之前，finally 從句仍然被執行，把檔案關閉，這樣就確保了無論程式是否正確運行，都不會阻塞如檔案、網路、記憶體等一些公共資源，提高了系統的穩定性和代碼邏輯的嚴密性，

7.小結

我們知道，例外捕獲和處理主要由 try/except/else/finally 幾部分構成，請你一定要牢牢記住下面的代碼示例：

try:
     # 正常的代碼邏輯

except A:

     # Exception A 的處理邏輯

except B:

     # Exception B 的處理邏輯

except:

     # 其他例外的處理邏輯

else:

     # 如果沒發生例外，執行這里

finally:

     # 無論是否發生例外，最后執行這里

#    

Python的例外處理看似復雜，實際上只要記住上面的總結規律即可，

問題：以下哪個組合是錯誤的搭配？

A. try… except…

錯誤答案：try…except…是最基本的例外捕獲及處理方式

B. try… else…

正確答案: else必須跟在一個except之后，因此這是錯誤的用法

C. try … except…finally…

錯誤答案：在try…except…基礎上加上finally，可以確保無論是否發生例外都執行finally里面的代碼

D. try… finally…

錯誤答案：不使用except表示不處理例外，但finally內的代碼仍會被執行，而例外會向上拋出

三 、例外的傳遞

在第二關，我們學習了使用try來捕獲例外，并學習了使用except等方式，對例外進行處理，而有時候，我們的代碼可能被封裝在某個函式體中，這個函式又被其他的函式所呼叫，以此類推，會產生多層函式呼叫堆疊，這時，就可能會出現內部的函式沒有足夠的資訊去正確處理例外，

這就涉及到一個問題——例外的傳遞，例外需要從初始發生的地方，告知它的呼叫者，從而做出正確的例外處理，你可能覺得會很復雜，實際上，Python的例外傳遞非常簡單直觀，

1.try 嵌套傳遞

在Python中，如果我們不使用 except 去處理例外，那么例外就會向“外層”傳遞，
第一種傳遞程序是向 try 陳述句外層傳遞，如果外層有另外一個 try 陳述句嵌套，則外層的 try 會捕獲到這個例外，看下面的例子：

import time

try:

    f = open('test.txt')

    try:

        print(num)

    finally:

        f.close()

        print('關閉檔案')

except:

    print("發生了錯誤")

當這段代碼檔案同一目錄下沒有’test.txt'這個檔案時，我們運行會得到如下結果：

當’test.txt'存在時，運行上述代碼，我們會看到下面的結果：

可以看到，第二個 try 陳述句列印不存在的變數，會產生 NameError，在執行完 finally 陳述句內的關閉檔案后，例外被外層嵌套的 try 陳述句對應的 except 捕獲到，

總結一下：對于 try 包含的代碼，如果沒有用 except 去捕獲例外，則例外會向外層傳遞，直到遇到下一層的 try 和 except，

2.函式呼叫傳遞

使用多個try嵌套例外，是我們比較少會書寫的代碼，而在實際的專案中，我們更常見到的情況是：在函式的多級呼叫中，被呼叫的函式出現了例外，
與前面的例子類似，如果在函式中沒有使用 except 捕獲例外，它會向函式的呼叫方逐層傳遞，直到遇到 try 和對應的 except 將其捕獲，參考下面的例子：

def test1():

    print("----test1-1----")

    print(num)

    print("----test1-2----")
def test2():

    print("----test2-1----")

    test1()

    print("----test2-2----")

def test3():

    try:

        print("----test3-1----")

        test1()

        print("----test3-2----")

    except Exception as result:

        print("捕獲到了例外，資訊是:%s" % result)

 

    print("----test3-2----")

test3()

print("------華麗的分割線-----")

test2()

print("這里永遠也不會被執行")

運行后結果如下：

可以看到，第一次呼叫 test3()，test1()中產生的例外，由 test3()中的 try…except…捕獲到，并列印出錯誤的資訊，系統繼續執行，第二次 test2()中沒有做例外處理，則 test1()的例外向上傳遞，直至沒有代碼對它進行處理，程式最后運行中斷，這就是函式呼叫傳遞，需要你理解記憶，

四 、自定義例外

1.使用 raise 拋出自定義例外

我們已經學習了如何捕獲且處理例外，同時，我們也可以針對自己寫的代碼邏輯，主動向外層呼叫者傳遞例外，也叫做”拋出例外“，以告訴別人程式產生了錯誤，
我們已經知道，所有的例外，都是 Python 內置的 Exception 類的子類，因此我們可以定義一個繼承自 Exception 的類，作為自定義例外，如下：

class ShortInputException(Exception):

    '''自定義的例外類'''

    def __init__(self, length, atleast):

        #super().__init__()

        # 我們可以向類中添加屬性

        self.length = length

        self.atleast = atleast

在 Python 中，我們可以用 raise 陳述句來拋出一個例外，繼續完成我們的例子:

class ShortInputException(Exception):

    '''自定義的例外類'''

    def __init__(self, length, atleast):

        #super().__init__()

        # 我們可以向類中添加屬性

        self.length = length

        self.atleast = atleast
def main():

    try:

        s = input('請輸入 --> ')

        if len(s) < 3:

            # raise 引發一個你定義的例外

            raise ShortInputException(len(s), 3)

    except ShortInputException as result:#x 這個變數被系結到了錯誤的實體

        print('ShortInputException: 輸入的長度是 %d,長度至少應是 %d'% (result.length, result.atleast))

    else:

        print('沒有例外發生.')
main()

運行結果如下:

在上述代碼中，首先，我們自定義了一個例外類 ShortInputException，它繼承了 Exception 父類；然后，當我們在代碼中使用 raise ShortInputException 拋出例外，在隨后的 except 中，我們指定接收例外的型別為 ShortInputException，就可捕獲到它；最后，我們通過 as 運算子，將例外物件賦值給 result 變數，這樣我們可以在 except 的主體內，訪問到它的 length 和 atleast 屬性，

請注意：以上程式中，關于代碼#super().init()的說明：
這一行代碼，可以呼叫也可以不呼叫，但建議你呼叫，因為__init__方法一般是用來對創建完的物件進行初始化作業，如果在子類中重寫了父類__init__方法，這就意味著父類中的很多初始化作業沒有做，這樣就不保證程式的穩定了，所以你在以后的開發中，如果重寫了父類的__init__方法，最好是先呼叫父類的這個方法，然后再添加自己的功能，

五、 例外的應用與總結

1.例外的應用

在實際的專案代碼中，我們還需要確定哪些代碼需要進行例外處理，即：預測例外，
這里我們一般基于以下原則：“依賴于外部環境，且不可控的代碼，需要捕獲處理例外，”常見的例外應用場景有：

1. 用戶輸入：不確定用戶會輸入什么樣的資料導致出錯
2. 網路連接：網路連接可能會中斷
3. 檔案讀寫：檔案可能不存在
4. 資料庫查找：想要查找的資料可能不存在
5. 遠程API呼叫：輸入的引數、URL等可能不正確或對方服務出錯

等等，還有很多其他例外的應用場景

2.例外處理原則

當你遇到符合條件的例外場景時，可以使用ry來捕獲例外，而捕獲之后，該如何處理例外呢？我們的原則是：“讓程式可以恢復運行狀態”，

因此，except陳述句中的邏輯，除了記錄日志，列印錯誤外，我們也盡量讓程式可以繼續運行，比如網路出錯，則嘗試重新連接；資料庫查找不到，則回傳空串列等等，特別是在一些長時間運行的程式和服務中，正確的例外處理顯得格外重要，

你可以查看一下自己過去寫的代碼，看看有哪里可能導致系統出現不確定的錯誤，然后試著加入try except例外處理，讓你的的系統可以正確的應對，穩定運行，

如果以上內容你均已掌握，以后就可以通過例外處理，讓自己的程式長久穩定運行，即使遇到錯誤，也可以快速的正確處理并恢復正常運行啦，