Python异常处理与上下文管理器

Python异常处理

异常与错误

错误

可以通过IDE或者解释器给出提示的错误
opentxt('a.jpg','r')

语法层面没有问题，但是自己代码的逻辑有问题
if age>18: print('未成年')
- 逻辑错误
- 语法错误
异常

多指在程序执行过程中，出现的未知错误，语法和逻辑本身是正确的。可以通过代码进行处理或修复

异常分类

除零异常(ZeroDivisionError)：

1/0

名称异常(NameError)：

if age>5,age未定义

类型异常(TypeError):

1+'abc'

索引异常(IndexError):

a=[1,2,3] a[4]

键异常(KeyError):

a={'a':1,'b':2} a['c']

值异常(ValueError)

int('abcd')

属性异常(AttributeError)

name='Dracular' print(name.age)

迭代器异常(StopIteration)

a=iter([1,2]) print(next(a)) print(next(a)) print(next(a))

系统异常类继承树(BaseException所有内建的异常基类)

由sys.exit(0函数引发，当他不处理时，python解释器退出)

当用户中断操作引发(ctrl +c)

当调用一种generator的close()方法引发

所有内置的、非系统退出异常是从该类派生的，因为该类派生所有用户定义的异常
- Exception
- GeneratorExit
- KeyboardInterrupt
- SystemExit

异常处理格式

# python 的完整异常处理格式，原谅我蹩脚的英语注释，哈哈...
# python 2 中except exception_type, error
# python 3 中except exception_type as error
try:
    do something
except exception_type1:
    when get exception_type1 error
except exception_type2:
    when get exception_type2 error
except exception_typen:
    when get exception_type2 error
else:
    if not get error,into here
finally:
    always execute it ...

多种异常捕获

刚才介绍了很多异常的分类，也看到了异常处理的格式，那么针对多种异常如何更简洁的捕获呢？

将多个异常通过元组归类到一起

except (ZeroDivisionError,NameError) as error:
使用Exception这个基类全部捕获

except Exception as errorinfo:

使用with处理异常

用于执行一段代码前，进行预处理，执行完成这段代码后，进行清理操作
with content_expression[as target(s)]: withbody
大家用到最多的莫过于在读写文件时，使用with open

with open('a.txt','a') as file :
    file.write('first line...')

为什么说他是一个上下文处理器呢？
首先咱们在文件读写的时候主要分三个步骤：

打开文件
操作文件的内容
关闭文件

正常情况下，我们使用的方式为：

f=open('a.txt', 'a')
f.write('first line...')
f.close()

那么如果我们在操作文件的时候，出现了异常导致系统退出，就无法正常的关闭文件
但使用with的上下文管理器，就可以达到异常退出时的清理操作！
可是没有论证，空口在这里吹逼不太好啊，举个例子来验证with自带的异常清理。
先看下这段代码：

import os
try:
    f=open('a.txt', 'a+')
    f.write('first line...')
    raise ValueError
except:
    os.rename('a.txt','b.txt')
f.close()
output:
PermissionError: [WinError 32] 另一个程序正在使用此文件，进程无法访问。: 'a.txt' -> 'b.txt'

我们在写文件的时候，手动出发一个异常，然后在except捕获异常后，去重命名该文件。
然后由于没有正常的关闭，此时你去重命名会给出文件正在占用的提示
那同样的方式，我们使用with操作看看效果：

import os
try:
    with open('a.txt', 'a+') as file:
        file.write('first line...')
        raise ValueError
except:
    os.rename('a.txt','b.txt')

此时正常执行完成，程序没有抛出异常，为什么？因为在上下文处理器中，with捕获异常后，自动的执行了文件的关闭操作，溜不溜？

上下文管理器原理

所谓上下文管理器的原理，其实就是以下三点

调用enter 方法，进行预处理操作
执行用户操作
调用exit方法，完成清理操作

知道了原理，让我们通过自己编写的上下文管理器，重构一下open的方法，让它装逼即耀眼又安全吧

import os
# 自定义一个上下文管理器
class zhuang13_open:
    def __init__(self, file, mode):
        self.file = file
        self.mode = mode
    def __enter__(self):
        print('启动装13模式，打开文件-->%s' % self.file)
        self.file = open(self.file, mode=self.mode)
        return self.file
    def __exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb):
        print('乱花从中过，片叶不沾身\n装完13，记得擦屁股啊')
        self.file.close()
# 依旧测试下在异常的情况下是否可以正常关闭文件
try:
    with zhuang13_open('a.txt', 'a+') as file:
        file.write('first line...')
        raise ValueError
except:
    os.rename('a.txt', 'b.txt')

完美结束....

了解下刚才的__exit__

刚才看到在定义__exit__方法时，自带了三个参数exc_type, exc_val, exc_tb
这是什么呢？分别为：异常类别，异常值，追踪信息，怎么看他的值呢？
把上面代码中raise ValueError改为1/0
在__exit__方法中加入print(exc_type, exc_val, exc_tb)
得到如下结果:

<class 'ZeroDivisionError'> division by zero <traceback object at 0x00000000032BADC8>
大家会问到追踪信息是什么呢？其实大家天天见....当你代码错误了，提示哪一行有问题的时候，这个帮你定位的东西，就是追踪信息。
想看到追踪信息需要引入一个模块，traceback
继续在__exit__中添加这两行信息

import traceback
print(traceback.extract_tb(exc_tb))

output:

[('E:/Python/xxxx/b.py', 21, '<module>', 'raise ValueError')]
上面个list什么意思呢？错误的文件，错误的行号，文件类型，错误的语句

好了今天就学到这里.....

作者：清风Python