From 07cec1aed2409aa1685fd665b9eec66c1e070d94 Mon Sep 17 00:00:00 2001 From: zhouzhongping Date: Mon, 13 Nov 2023 12:10:13 +0800 Subject: [PATCH] =?UTF-8?q?Python=EF=BC=9A=E5=BC=82=E5=B8=B8=E5=A4=84?= =?UTF-8?q?=E7=90=86?= MIME-Version: 1.0 Content-Type: text/plain; charset=UTF-8 Content-Transfer-Encoding: 8bit --- .obsidian/app.json | 3 +- .../Python/入门/面对对象.md | 125 ------------ .../Python/模块/网络处理/requests HTTP 库.md | 2 +- .../Python/进阶/异常处理.md | 190 ++++++++++++++++++ 4 files changed, 193 insertions(+), 127 deletions(-) create mode 100644 Tech/programming-language/Python/进阶/异常处理.md diff --git a/.obsidian/app.json b/.obsidian/app.json index fcc86efb..9fef94aa 100644 --- a/.obsidian/app.json +++ b/.obsidian/app.json @@ -18,5 +18,6 @@ "showFrontmatter": true, "vimMode": false, "newLinkFormat": "absolute", - "propertiesInDocument": "visible" + "propertiesInDocument": "visible", + "useMarkdownLinks": true } \ No newline at end of file diff --git a/Tech/programming-language/Python/入门/面对对象.md b/Tech/programming-language/Python/入门/面对对象.md index 02d64dd4..3064fa47 100644 --- a/Tech/programming-language/Python/入门/面对对象.md +++ b/Tech/programming-language/Python/入门/面对对象.md @@ -344,128 +344,3 @@ class Dog(AbstractAnimal, AnimalBehaviour): return "The dog is sleeping." ``` -## 异常处理 - -### 异常的概念 - -在 Python 中，异常是程序运行期间发生的错误事件，它会中断常规程序的执行流程。当程序执行过程中遇到错误时，Python 解释器会自动引发（raise）一个异常。 - -异常是一种特殊的对象，它包含了有关错误的详细信息，例如错误类型和错误发生时的程序状态。Python 内置了很多标准异常类型，如 `ValueError`，`TypeError`，`IndexError` 等，每种类型都对应了一类特定的错误。 - -我们可以使用异常处理机制来捕获（catch）异常。通过处理异常，我们可以决定在出现错误时程序如何响应，而不是让程序直接崩溃。这对于构建健壮和稳定的程序至关重要。 - -```mermaid -graph TB - BaseException --> SystemExit - BaseException --> KeyboardInterrupt - BaseException --> GeneratorExit - BaseException --> Exception - Exception --> StopIteration - Exception --> ArithmeticError - ArithmeticError --> FloatingPointError - ArithmeticError --> OverflowError - ArithmeticError --> ZeroDivisionError - Exception --> AssertionError - Exception --> AttributeError - Exception --> EOFError - Exception --> ImportError - Exception --> ModuleNotFoundError - Exception --> LookupError - LookupError --> IndexError - LookupError --> KeyError - Exception --> NameError - NameError --> UnboundLocalError - Exception --> OSError - OSError --> IOError - Exception --> RuntimeError - RuntimeError --> NotImplementedError - RuntimeError --> RecursionError - Exception --> SyntaxError - Exception --> SystemError - Exception --> TypeError - Exception --> ValueError - Exception --> UnicodeError -``` - -### 异常处理关键字 - -Python 中处理异常的关键字主要有四个：`try`，`except`，`finally`，`else`。 - -- `try`: 你可以把可能会引发异常的代码放在 `try` 块中。 -- `except`: 当 `try` 块中的代码引发异常时，`except` 块中的代码将被执行。你可以在 `except` 后面指定你想捕获的异常类型。一个 `try` 块后面可以跟随多个 `except` 块，用于捕获不同类型的异常。 -- `finally`: 无论 `try` 块中的代码是否引发异常，`finally` 块中的代码都将被执行。这常用于执行一些无论异常是否发生都需要执行的清理操作，如关闭文件。 -- `else`: 如果 `try` 块中的代码没有引发异常，那么 `else` 块中的代码将被执行。`else` 关键字是可选的。 - -```Python -try: - # 这里是可能抛出异常的代码 - result = 10 / 0 -except ZeroDivisionError: - # 这里是处理ZeroDivisionError异常的代码 - print("Cannot divide by zero!") -else: - # 这里是try代码块成功执行后的代码 - print("Operation successful.") -finally: - # 这里是无论是否发生异常都会执行的代码 - print("This is the finally block.") -``` - -### Python 内置标准异常 - -| 异常名 | 描述 | -| --------------------- | ----------------------------------- | -| `BaseException` | 所有异常的基类 | -| `SystemExit` | 解释器请求退出 | -| `KeyboardInterrupt` | 用户中断执行 (通常是输入^C) | -| `Exception` | 常规错误的基类 | -| `StopIteration` | 迭代器没有更多的值 | -| `GeneratorExit` | 生成器 (generator) 发生异常来通知退出 | -| `SystemError` | 解释器发现内部错误 | -| `SyntaxError` | Python 语法错误 | -| `IndentationError` | 缩进错误 | -| `TabError` | Tab 和空格混用 | -| `NameError` | 未声明/初始化对象 (没有属性) | -| `UnboundLocalError` | 访问未初始化的本地变量 | -| `AttributeError` | 对象没有这个属性 | -| `TypeError` | 对类型无效的操作 | -| `AssertionError` | 断言语句失败 | -| `ImportError` | 导入模块/对象失败 | -| `ModuleNotFoundError` | 找不到模块 | -| `LookupError` | 无效数据查询的基类 | -| `IndexError` | 序列中没有此索引 (index) | -| `KeyError` | 映射中没有这个键 | -| `ValueError` | 传入无效的参数 | -| `UnicodeError` | Unicode 相关的错误 | -| `ArithmeticError` | 数学运算基类 | -| `FloatingPointError` | 浮点计算错误 | -| `OverflowError` | 数值运算超出最大限制 | -| `ZeroDivisionError` | 除 (或取模) 零 (所有数据类型) | -| `EnvironmentError` | 操作系统错误的基类 | -| `IOError` | 输入/输出操作失败 | -| `OSError` | 操作系统错误 | -| `EOFError` | 没有内建输入,到达 EOF 标记 | -| `RuntimeError` | 一般的运行时错误 | -| `NotImplementedError` | 尚未实现的方法 | -| `RecursionError` | 超过最大递归深度 | - -### 自定义异常的创建和抛出 - -Python 允许你创建自定义的异常类型。为了创建自定义的异常类型，你需要定义一个类，它继承自 `Exception` 类或者它的子类。在你的类中，你可以定义任何你需要的方法，但是通常，自定义的异常类型会非常简单，只提供一些基本的信息。 - -要抛出你自定义的异常，你可以使用 `raise` 关键字。在 `raise` 语句后面，你可以指定要抛出的异常类型，以及一个可选的错误消息。 - -```Python -class CustomError(Exception): - """自定义的异常类型""" - - def __init__(self, message): - self.message = message - -try: - # 抛出自定义的异常 - raise CustomError("This is a custom error.") -except CustomError as e: - # 捕获并处理自定义的异常 - print("Caught an exception:", e.message) -``` diff --git a/Tech/programming-language/Python/模块/网络处理/requests HTTP 库.md b/Tech/programming-language/Python/模块/网络处理/requests HTTP 库.md index 567aa25c..3c7c61c7 100644 --- a/Tech/programming-language/Python/模块/网络处理/requests HTTP 库.md +++ b/Tech/programming-language/Python/模块/网络处理/requests HTTP 库.md @@ -272,7 +272,7 @@ Requests 的异常类型主要分为以下几类： - **数据解析错误**：JSONDecodeError 和 DecodeError 表示响应数据解析错误。 - **其他**：ConnectionError、InvalidURL 等其他异常。 -可以通过 try except 语句捕获这些异常： +可以通过 try except 语句捕获这些 [异常](Tech/programming-language/Python/进阶/异常处理.md)： ```python import requests diff --git a/Tech/programming-language/Python/进阶/异常处理.md b/Tech/programming-language/Python/进阶/异常处理.md new file mode 100644 index 00000000..eeb8c0b2 --- /dev/null +++ b/Tech/programming-language/Python/进阶/异常处理.md @@ -0,0 +1,190 @@ +## 异常的概念 + +**在 Python 中，异常是程序运行时发生的错误，它中断了正常的程序流程。**Python 使用异常对象来表示错误。当程序中发生错误时，Python 会创建一个相应的异常对象。若未处理，程序将终止并显示错误信息。 + +异常处理是一种编程结构，用于捕获和响应程序中的异常。正确处理异常可以提高程序的健壮性和可靠性，预防中断或崩溃。 + +异常是一种特殊对象，包含错误的详细信息，如类型和发生时的状态。Python 内置了许多标准异常类型，例如 `ValueError`、`TypeError`、`IndexError`，每种类型对应特定错误。 + +我们**可以通过异常处理机制捕获异常。**处理异常允许我们决定出错时的响应方式，而非直接让程序崩溃。这对构建健壮和稳定的程序至关重要。 + +### 异常层次结构 + +```mermaid +graph LR + BaseException --> SystemExit + BaseException --> KeyboardInterrupt + BaseException --> GeneratorExit + BaseException --> Exception + Exception --> StopIteration + Exception --> ArithmeticError + ArithmeticError --> FloatingPointError + ArithmeticError --> OverflowError + ArithmeticError --> ZeroDivisionError + Exception --> AssertionError + Exception --> AttributeError + Exception --> EOFError + Exception --> ImportError + Exception --> ModuleNotFoundError + Exception --> LookupError + LookupError --> IndexError + LookupError --> KeyError + Exception --> NameError + NameError --> UnboundLocalError + Exception --> OSError + OSError --> IOError + Exception --> RuntimeError + RuntimeError --> NotImplementedError + RuntimeError --> RecursionError + Exception --> SyntaxError + Exception --> SystemError + Exception --> TypeError + Exception --> ValueError + Exception --> UnicodeError +``` + +**Python 的异常遵循一定的层次结构。**在这个层次结构的顶端是 `BaseException` 类，它是所有异常的基类。接着是其他一些内置异常，如 `SystemExit`、`KeyboardInterrupt` 等，这些通常用于系统退出和用户中断。 + +紧随其后的是 `Exception` 类，它是大多数内置可被应用程序捕获的错误的基类。从 `Exception` 类派生出更具体的异常类，如 `StopIteration`、`ArithmeticError`、`LookupError` 等，这些类又有自己的子类，分别对应特定的错误情况。 + +## 基本异常处理（`try`, `except`, `else`, `finally`） + +Python 中处理异常的关键字有四个：`try`、`except`、`finally`、`else`。 + +- `try`: 将可能引发异常的代码放在 `try` 块中。 +- `except`: 当 `try` 块中的代码引发异常时，执行 `except` 块中的代码。可指定要捕获的异常类型。一个 `try` 块可以跟随多个 `except` 块，以捕获不同类型的异常。 +- `finally`: 不论 `try` 块是否引发异常，都会执行 `finally` 块。常用于清理操作，如关闭文件。 +- `else`: 若 `try` 块中无异常发生，则执行 `else` 块。`else` 是可选的。 + +```Python +try: + # 可能抛出异常的代码 + result = 10 / 0 +except ZeroDivisionError: + # 处理ZeroDivisionError异常的代码 + print("Cannot divide by zero!") +else: + # try代码块成功执行后的代码 + print("Operation successful.") +finally: + # 无论是否发生异常都会执行的代码 + print("This is the finally block.") +``` + +## Python 内置标准异常 + +| 异常名 | 描述 | +| --------------------- | ------------------------------------- | +| `BaseException` | **所有异常的基类** | +| `SystemExit` | 解释器请求退出 | +| `KeyboardInterrupt` | 用户中断执行 (通常是输入^C) | +| `Exception` | **常规错误的基类** | +| `StopIteration` | 迭代器没有更多的值 | +| `GeneratorExit` | 生成器 (generator) 发生异常来通知退出 | +| `SystemError` | 解释器发现内部错误 | +| `SyntaxError` | Python 语法错误 | +| `IndentationError` | 缩进错误 | +| `TabError` | Tab 和空格混用 | +| `NameError` | 未声明/初始化对象 (没有属性) | +| `UnboundLocalError` | 访问未初始化的本地变量 | +| `AttributeError` | 对象没有这个属性 | +| `TypeError` | 对类型无效的操作 | +| `AssertionError` | 断言语句失败 | +| `ImportError` | 导入模块/对象失败 | +| `ModuleNotFoundError` | 找不到模块 | +| `LookupError` | 无效数据查询的基类 | +| `IndexError` | 序列中没有此索引 (index) | +| `KeyError` | 映射中没有这个键 | +| `ValueError` | 传入无效的参数 | +| `UnicodeError` | Unicode 相关的错误 | +| `ArithmeticError` | 数学运算基类 | +| `FloatingPointError` | 浮点计算错误 | +| `OverflowError` | 数值运算超出最大限制 | +| `ZeroDivisionError` | 除 (或取模) 零 (所有数据类型) | +| `EnvironmentError` | 操作系统错误的基类 | +| `IOError` | 输入/输出操作失败 | +| `OSError` | 操作系统错误 | +| `EOFError` | 没有内建输入,到达 EOF 标记 | +| `RuntimeError` | 一般的运行时错误 | +| `NotImplementedError` | 尚未实现的方法 | +| `RecursionError` | 超过最大递归深度 | + +## 自定义异常的创建和抛出 + +**自定义异常通过继承 `Exception` 类来定义。**在自定义类中，可以定义所需的任何方法，但通常自定义异常很简单，只提供基本信息。 + +要抛出自定义异常，使用 `raise` 关键字。在 `raise` 语句后，指定异常类型和可选的错误消息。 + +```Python +class CustomError(Exception): + """自定义的异常类型""" + + def __init__(self, message): + self.message = message + +try: + raise CustomError("This is a custom error.") +except CustomError as e: + print("Caught an exception:", e.message) +``` + +## 异常链（`raise from`）和异常上下文 + +Python 3 引入异常链允许在处理异常时引发另一个异常，保留原始异常的上下文。使用 `raise from` 实现。 + +```python +try: + int('a') +except ValueError as e: + raise RuntimeError('转换错误') from e +``` + +## 警告（`warnings` 模块）的实用场景 + +警告不中断程序，但提供有关潜在问题的信息。`warnings` 模块发出警告并处理。使用警告来通知即将废弃的功能，或提醒用户注意非关键问题。 + +```python +import warnings + +def my_function(): + warnings.warn("这个功能即将废弃", DeprecationWarning) + +my_function() +``` + +## 异常处理最佳实践 + +### 合适的异常处理策略 + +- **确切地知道你在捕获什么**：仅捕获能正确处理的异常。 +- **避免捕获太广泛的异常**：避免使用空 `except:` 子句，以免捕获所有异常。 +- **在正确的层级处理异常**：在适当的抽象级别处理异常，避免在函数内部处理应由调用者处理的异常。 + +### 避免常见错误 + +- **过度使用异常处理**：不要使用异常处理来控制正常程序流程。 +- **在异常处理中隐藏错误**：捕获异常时应记录或报告错误信息。 +- **错误地屏蔽异常**：避免在 `except` 块中引发新异常，覆盖原始异常。 + +## 异常处理示例：网络应用程序 + +在网络应用程序中，需要从远程服务器获取数据。这可能因多种原因失败，如网络问题或服务器错误。使用异常处理优雅地处理这些问题，并提供回退机制或错误信息。 + +```python +import requests + +try: + response = requests.get('https://example.com/data') + response.raise_for_status() +except requests.exceptions.HTTPError as he: + print(f'HTTP错误: {he}') +except requests.exceptions.ConnectionError as ce: + print(f'连接错误: {ce}') +except requests.exceptions.Timeout as te: + print(f'请求超时: {te}') +else: + # 处理成功的响应 + process_data(response) +``` + +在这个例子中，使用 [requests HTTP 库](Tech/programming-language/Python/模块/网络处理/requests%20HTTP%20库.md) 分别处理了 HTTP 错误、连接错误和超时错误，每种类型的错误都有专门的异常类。这使得错误处理更加具体和有用。