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导语
关于Python的异常处理机制一直想总结一下，因为在日常工作场景中，代码的异常处理能够让开发人员在程序报错的时候及时地定位到Bug的源头，通过分析异常抛出的代码是否存在设计不合理的情况，所以规范的异常处理是程序不可缺少的一部分。
异常
关于异常这里首先要分清楚异常和句法错误的区别，句法错误（如：SyntaxError）会在解析器编译过程中无法通过，然后抛出；而异常则是编译解析通过了，在执行过程可能触发错误。
内置异常
对于内置的异常我们可能在使用过程中，如Exception：
try:
print(1/0)
except Exception as e:
print(e)
常用的Exception是所有内置的非系统退出类异常的基类，当我们自定义异常时也应该继承此类。
对于常用的基类，查阅了Python的官方文档，这里做做总结，对此我们可以当做扩展，实际使用还是Exception较多：
| 异常基类 | 描述 |
|---|---|
| BaseException | 所有内置异常的基类 |
| Exception | 所有内置的非系统退出类异常都派生自此类 |
| ArithmeticError | 此基类用于派生针对各种算术类错误 |
| BufferError | 当与 缓冲区 相关的操作无法执行时将被引发 |
| LookupError | 此基类用于派生当映射或序列所使用的键或索引无效时引发的异常 |
我们仔细看了一下异常基类，可能会发现一个细节就是Exception基类的描述这里说到所有内置的非系统退出类异常，
所以不是所有的异常都能给处理Exception的异常代码捕获的，而Python的这些异常是直接继承BaseException：
- SystemExit：退出函数sys.exit()触发；
- KeyboardInterrupt：当按下中断键 (通常为 Control-C 或 Delete) 触发；
- GeneratorExit：当一个 generator 或 coroutine 被关闭时将被引发；
对于更多内置异常的详细信息这里不做过多的赘述，有兴趣可以看看Python的官方文档，这里面还包括了异常的层级结构等：
异常处理
这里我们先写一下关于普通异常处理的伪代码：
try:
可能抛出异常的语句
except 可能被捕获的异常1 as 变量a:
打印变量a信息
except 可能被捕获的异常2 as 变量b:
打印变量b信息
else:
未发生异常时执行的语句
finally：
最终的语句
接下来我们分析一下改伪代码：
- 如果try中语句抛出异常，依次顺序经常异常1，然后异常2，如果首先被异常1捕获，则程序会恢复成正常的状态，后面except捕获异常2的子句就不会执行了，如果except没有捕获到指定的异常，会执行finally里面的语句，并且将异常一直抛到最上层，如果此时异常还是没有被处理，则解释器会终止程序的运行；
- 如果try中语句不会抛出异常，依次则是执行else中语句，最后执行finally里的语句；
raise触发异常
在使用的异常处理的过程中，经常会遇到手动去触发异常的情况，这里可以使用raise语句强制触发指定的异常：
def calculate_num(num):
try:
if num == 0:
raise Exception("除数不能为0")
print(10/num)
except Exception as e:
print(e)
calculate_num(0)
备注：
- 这里示例直接判断传入的参数是否等于0，如果等于0直接抛出异常，然后外层的except语句捕获打印异常信息
- 还有一种用法就是捕获了异常之后，在这一层代码不处理异常可以再except语句中直接raise抛出该异常
finally使用
finally子句是try使用过程中必须要执行的操作，经常用来做清理缓存，断开连接，实际场景还可以用作数据库的回滚等操作；
def calculate_num(num):
try:
print(num*num)
except Exception as e:
raise
finally:
print("test finally")
calculate_num(0)
备注：
- 示例中就只是简单的在try过程最后打印了"test finally"；
但是在实际使用过程中可能会有几个特殊的情况需要注意，这也是日常使用有可能会碰到的：
1、try语句中触发了某个异常，但是没有except子句捕获处理，此时finally子句会执行后重新触发
def calculate_num(num):
try:
print(num/num)
except ZeroDivisionError as e:
print(e)
finally:
print("test finally")
calculate_num("test")
返回结果：
>>> calculate_num("test")
test finally
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
File "<stdin>", line 3, in calculate_num
TypeError: unsupported operand type(s) for /: 'str' and 'str'
备注：
- 传入一个字符串到calculate_num函数里，由于类型异常抛出错误；
2、如果在except、else子句中触发异常，该异常会在finally子句执行完之后重新触发
3、如果在finally子句中包含continue、break、reaturn语句，则异常不会重新触发
4、如果在try过程中包含continue、break、return语句，则finally会在执行continue、break、return之前执行
def calculate_num(num):
a = []
try:
a.append(num)
return a
finally:
a.append("test")
a = calculate_num(1000)
print(a)
返回结果：
[1000, 'test']
备注：
- 通过这个示例能够很好的验证finally子句的执行情况，列表a在return前有添加了一个"test"字符串
5、如果finally子句中包含了return语句，则返回值是来自于finally中return的返回值，而不是try子句中的return返回值
def bool_return():
try:
return False
finally:
return True
a = bool_return()
print(a)
返回结果：
True
自定义异常
基本上自定义异常都应该派生于Exception异常类
class AuthenticateError(Exception):
def __init__(self, username):
self.username = username
def __str__(self):
return f"{self.username}权限不足，无法访问."
def login(username):
try:
if username not in ["root", "admin"]:
raise AuthenticateError(username)
except Exception as e:
print(str(e))
login("zhangsan")
执行结果：
zhangsan权限不足，无法访问.
备注：
- 设置__str__方法，可以让except捕获返回的详细错误信息；
总结
有关Python的异常处理可以参考Python的官方文档，里面详细的介绍了使用的注意事项以及一些特殊情况，对于这部分的内容，主要是考虑到平时使用过程中的使用频率，以及使用中会遇到的一些问题，所以会将此部分内容做一个总结性的文章，如果具体有什么问题可以提出一起讨论。
参考：
