【Python从入门到精通】（十五）Python异常机制，给代码加上安全TAO，不放过一个异常

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本文主要介绍Python的异常机制，重点介绍异常机制的执行过程，以及异常类的继承结构
干货满满，建议收藏，需要用到时常看看。 小伙伴们如有问题及需要，欢迎踊跃留言哦~ ~ ~。

前言

上一篇文章介绍了Python面向对象的三大特性。这篇文章将来讲解Python的异常机制。无论是哪种语言，异常处理都是必不可少的环节。在介绍异常机制之前首先说下错误的分类。在Python中错误分为两类：一类是语法错误，一类是运行时错误。语法错误的话就是代码不符合Python的语法规范由解释器报的错。比如:print "Hello,World!"语句就不符合语法规范解释器会直接给出错误。运行时的错误就是由于一些空指针或者除数为0导致的错误，语法没问题，但是运行时会报错。

异常类之间的继承关系

异常类的个数和种类有很多。但是这些异常类之间不是相互独立的。它们的继承关系如下图所示：

所有的异常类都继承自基类BaseException类。这个基类BaseException类的父类是object类。基类BaseException类有四个子类。分别是GeneratorExit类，Exception类，SystemExit类，KeyboardInterrupt类。其中Exception类又是实际开发中最常接触到的异常类，程序中可能出现的各种异常，都继承自Exception.它以及它的子类构成了Python异常类结构的基础。其余三个异常类比较少见。
Exception类同样有三个子类，ArithmeticError类用来处理数字异常，BufferError用来处理字符异常。LookupError用来记录关键字异常，

1. SyntaxError 语法错误，说白了就是编写的代码不符合语法格式
2. IndentationError：缩进错误，Python是根据缩进来决定代码的作用范围的。
3. TypeError：类型错误，如果数据类型用错则会报这个错误。
4. NameError：变量名错误，忘记定义变量就会报这种错误
5. AttributeError：属性错误，特性引用和赋值失效会引发属性错误
6. IndexError：索引错误，使用的索引不存在，或索引超出序列范围。
7. KeyError：关键字错误，使用了映射中不存在的关键字（键）时引发的关键字错误。

异常机制的使用

介绍完了各种异常类的继承关系，接着就是介绍异常类的使用了。异常类的作用就是捕获程序运行时的各种异常的，如果不手动捕获异常的话，Python程序在遇到异常之后就会抛出异常并停止程序的运行。捕获异常的语法结构如下：

try:
    可能产生异常的代码块
except [ (Error1, Error2, ... ) [as e] ]:
    处理异常的代码块1
except [ (Error3, Error4, ... ) [as e] ]:
    处理异常的代码块2
except  [Exception]:
    处理其它异常

括号[]括起来的部分可以使用，也可以省略。其中：

1. (Error1, Error2,…) 、(Error3, Error4,…)：其中，Error1、Error2、Error3和Error4都是具体的异常类型。显然，一个except块可以同时处理多种异常。
2. [as e]：作为可选参数，表示给异常类型起一个别名e，这样做的好处是方便在except块中调用异常类型。

它的执行过程是：

1. 首先执行try中的代码块，如果执行过程中出现异常，系统会自动生成一个异常类型，并将该异常提交给Python解释器，此过程称为捕获异常。
2. 当Python解释器收到异常对象时，会寻找能处理该对象的except块，如果找到合适的except块，则把该异常交给该except块处理，这个过程称为处理异常。如果Python解释器找不到处理异常的except块，则程序运行终止，Python解释器也将退出。
   还是举个简单的例子：

try:
    print('try....')
    r = 10 / 0
    print('result', r)
except ZeroDivisionError as e:
    print('ZeroDivisionError', e)
except Exception as e:
    print('Exception', e)
print('END')

运行结果是：

try....
ZeroDivisionError division by zero
END

可以看出当ZeroDivisionError异常能够匹配Python解释器自动生成的异常程序就会进入该except块中。这里需要注意的如果将Exception的except块写到ZeroDivisionError的except块前面的话，则运行结果会变成下面的结果。这是因为
ZeroDivisionError是Exception类的子类。

try....
Exception division by zero
END

获取特定异常信息

每种异常类型都提供了如下几个属性和方法，通过调用它们就可以获取当前异常类型的相关信息。

1. args: 返回异常的错误编号和描述符号
2. str(e):返回异常信息，但不包括异常信息的类型。
3. repr(e):返回较全的异常信息，包括异常信息的类型。

try:
    print('try....')
    r = 10 / 0
    print('result', r)
except ZeroDivisionError as e:
    print('', e.args)
    print('', str(e))
    print('', repr(e))

运行结果是：

try....
 ('division by zero',)
 division by zero
 ZeroDivisionError('division by zero')

finally

finally代码块，无论try块是否发生异常，最终都要进入finally语句中，并执行其中的代码块，在实际开发中可以将资源回收的工作放入finally块中。这样可以保证当不可预知的异常发生时，资源可以被正常回收。这里的资源指的是数据库连接，文件流的关闭等。
还是以上面的代码为例：

try:
    print('try....')
    r = 10 / 0
    print('result', r)
except Exception as e:
    print('Exception', e)
except ZeroDivisionError as e:
    print('ZeroDivisionError', e)
finally:
    print('发生异常时finally语句块执行...')
print('END')


try:
    print('try....')
    r = 10 / 1
    print('result', r)
except Exception as e:
    print('Exception', e)
except ZeroDivisionError as e:
    print('ZeroDivisionError', e)
finally:
    print('没发生异常时finally语句块执行...')
print('END')

运行结果是：

try....
Exception division by zero
发生异常时finally语句块执行...
END
try....
result 10.0
没发生异常时finally语句块执行...
END

可以看出，无论try中是否发生异常，finally块中的代码都会执行。当然finally块只需要搭配try块使用就可以了。

总结

本文详细介绍了Python的异常机制，其实Python的异常机制使用还挺简单的，就是一个try except的使用。希望对读者朋友们有所帮助。

我是码农飞哥，再次感谢您读完本文。