Python学习笔记总结(四)：异常处理

一、异常基础
1、基础
try/except/else：【else是可选的】捕捉由代码中的异常并恢复，匹配except里面的错误，并执行except中定义的代码，后继续执行程序（发生异常后，由except捕捉到异常后，不会中断程序，继续执行try语句后面的程序）
try首行底下的代码块代表此语句的主要动作：试着执行的程序代码。except分句定义try代码块内引发的异常处理器，而else分句（如果有）则是提供没有发生异常时候要执行的处理器。
try/finally: 无论异常是否发生，都执行清理行为 （发生异常时程序会中断程序，只不过会执行finally后的代码）
raise: 手动在代码中接触发异常。
assert: 有条件地在程序代码中触发异常。 assert几乎都是用来收集用户定义的约束条件
with/as 在Python2.6和后续版本中实现环境管理器。
用户定义的异常要写成类的实例，而不是字符串、。
finally可以和except和else分句出现在相同的try语句内、
扩展
try/except/finally
可以在同一个try语句内混合except和finally分句:finally一定回执行，无论是否有异常引发，而且不也不管异常是否被except分句捕捉到。finally有没有异常都执行
try/except/else：
except捕捉到对应的异常才执行。else 没有异常才执行、
也就是说except分句会捕捉try代码块执行时所有发生的任何异常，而else分句只在try代码执行没有发生异常时才执行，finally分句无法释放发生异常都执行。
2、try语句分句形式
分句形式            说明
except:                捕捉所有（其他）异常类型
except name:        只捕捉特定的异常
except name,value:    捕捉所有的异常和其额外的数据（或实例）
except (name1,name2) 捕捉任何列出的异常
except (name1,name2),value: 捕捉任何列出的异常，并取得其额外数据
else:                如果没有引发异常，就运行
finally:            总是会运行此代码块，无论是否发生异常
空的except分句会捕捉任何程序执行时所引发的而未被捕捉到的异常。要取得发生的实际异常，可以从内置的
sys模块取出sys.exc_info函数的调用结果。这会返回一个元组，而元组之前两个元素会自动包含当前异常的名称，
以及相关的额外数据（如果有）。就基于类的异常而言，这两个元素分别对应的是异常的类以及引发类的实例。
sys.exc_info结果是获得最近引发的异常更好的方式。如果没有处理器正在处理，就返回包含了三个None值的元组。
否则，将会返回（type,value和traceback)
*type是正在处理的异常的异常类型（一个基于类的异常的类对象）
*value是异常参数（它的关联值或raise的第二个参数，如果异常类型为类对象，就一定是类实例）
*traceback是一个traceback对象，代表异常最初发生时所调用的堆栈。
3、try/else分句
不要将else中的代码放入try:中。保证except处理器只会因为包装在try中代码真正的失败而执行，而不是为else中的情况行为失败而执行。
else分句，让逻辑封明确
4、try/finally分句
python先运行try: 下的代码块：
如果try代码块运行时没有异常发生，Python会跳至finally代码块。然后整个try语句后继续执行下去。
如果try代码块运行时有发生异常，Python依然会回来运行finally代码块，但是接着会把异常向上传递到较高的try语句或顶层的默认处理器。程序不会在try语句继续执行。
        try:
                Uppercase(open('/etc/rc.conf'),output).process()
        finally:
                open('/etc/rc.conf').close
5、统一try/except/finally分句
2.5版本后可统一（包括2.5版本）
try:
    main-action:
except Exception1:
    hander1
except Exception2:
    hander2
...
else:
    else-block
finally:
    finally-block
这语句中main-action代码会先执行。如果该程序代码（main-action）引发异常，那么except代码块都会逐一测试，寻找与抛出的异常相符的语句。如果引发异常
的是Exception1则会执行hander1代码块，如果引发异常的是Exception2，则会执行hander2代码块。以此类推。如果没有引发异常，将会执行else-block代码块。
无论前面发生什么，当main-action代码块完成时。finally-block都会执行。
6、通过嵌套合并except和finally
try:
    try:
        main-action:
    except Exception1:
        hander1
    except Exception2:
        hander2
    ...
    else:
        else-block
finally:
    finally-block
和5的效果一样
7、raise语句
要故意触发异常，可以使用raise语句。raise语句组成是： raise关键字，后面跟着要引发的异常名称（选用），以及一个可选的额外的数据项，后可随着异常传递
raise <name>
raise <name>,<data>
raise
第二种形式随着异常传递额外的数据项，在raise语句中，数据是列在异常名称的后面的；在try语句中，取得该数据是通过引入一个进行接收
它的变量实现的。例如，如果try引入一个exceptname,X:语句，则变量X就会被赋值为raise内所列出的额外的数据项,如果没有定义默认接受到
的就是特殊对象None。一旦被程序中任意的except分句捕捉，异常就死了（也就是说，不会传递给另一个try），除非又被另一个raise语句或
错误所引发。现在用户定义的异常应该是类实例对象。
8、assert语句
assert可以有条件地在程序代码中触发异常，可以认为是有条件的raise.
牢记：assert几乎都是用来收集用户定义的约束条件，而不是捕捉内在的程序设计错误。因为Python会自动收集程序的设计错误，通常没有必要写
assert去捕捉超出索引值，类型不匹配以及除数为0之类的事
该语句形式:
assert  <test>,<data>
实例
>>> def f(x):
...     assert x>0,'x must be great zerot'
...     return x**2

二、异常对象
Python2.5版本 字符串异常会产生'deprecation‘（不建议使用）’警告。python3.0将不再支持字符串异常,python2.7版本已经不再支持。
所有的异常都是基于类的异常，字符串异常已退出历史舞台。
1、基于类的异常
sys.exc_info() 一种抓取最近发生异常的常用方式。
对基于类的异常而言，其结果中第一个元素就是引发异常类，而第二个是实际引发的实例。
注意：目前Python的说明文件指出，用户定义的异常最好继承自Exception内置的异常（但不是必须要求）
在try语句中，捕捉其超类就会捕捉这个类，以及类树中超类下的所有子类：超类会变成异常分类的名称，而子类会变成该分类中特定的
异常类型。使用异常的超类，这样子类也捕捉到，可以在未来增加函数异常（在子类里)，而不影响程序。
Python2.5以后版本将每个异常都写成类（必须),从异常树顶层继承Exception（非必须）。
基本原则是：在异常处理器中，通常来说具体要优于一般。
2、内置Exception类
Python把内置异常组织成层次，来支持各种捕捉模式
Exception：    异常的顶层根超类
StandardError:    所有内置错误异常的超类
ArithmeticError:    所有数值错误的超类
OverflowError:    识别特定的数值错误的子类
可以在Python库手册或exceptionsn模块的帮助文本中查阅。
>>> import exceptions
>>> help(exceptions)
3、定义异常文本
对基于类的异常而言，其结果中第一个元素就是引发异常类，而第二个是实际引发的实例
>>> raise MyBad():
>>> raise MyBad()
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
__main__.MyBad: <__main__.MyBad instance at 0x2850d26c>
这样的显示不友好。改进显示，可以在类中定义__repr__或__str__显示字符串重载方法，从而返回异常达到想要默认处理器显示字符串。
>>> class MyBad():                        
...     def __repr__(self):               
...             return "Sorry--my mistake!"
...
>>> raise MyBad()
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
__main__.MyBad: Sorry--my mistake
这样把显示类的实例改为了我们定义的文本。
注意：如果继承自内置异常类，错误测试会有细微的改变，构造方法参数会自动存储并显示在消息中。【同样也可以把继承的重载】
>>> class MyBad(Exception):pass
... >>> raise MyBad()
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
__main__.MyBad
>>> raise MyBad('the','bright','side','of')
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
__main__.MyBad: ('the', 'bright', 'side', 'of')
4、发送额外数据和实例行为
把环境信息附加在基于类的异常的办法是：在引发的实例对象中填写实例的属性，通常是在类的构造器方法中。在异常处理器中，是列出
要赋值为引发的实例的变量，然后通过这个变量名来读取附加的转改信息，并且调用任何基础的类方法。【很强大的功能】
>>> class FormatError:
...     def __init__(self,line,file):
...             self.line=line
...             self.file=file
>>> def parser():
...     raise FormatError(42,file='diege.txt') #手动定义异常，基于类的异常，类构造函数传递两个数据。
...
>>> try:
...     parser()
... except FormatError,X: #定义接受异常(类的实例-异常引发时产生的实例)传递过来数据的变量。
...     print 'Error at',X.file,X.line #显示实例传递过来的数据
...
Error at diege.txt 42
5、raise的一般形式
raise string #基于字符串的异常，已过时
raise string,data #基于字符串的异常，已过时
raise instance    #最常用的模式，直接接一个实例：raise FormatError(42,file='diege.txt')
raise class,instance
raise
为了和内置异常为字符串的的旧版兼容，也可以
raise class #same as :raise class()
raise class,arg # same as :raise class(arg)
raise clase(arg1,arg2,...) #same as:raise class(arg1,arg2...)
这些都相当于raise class(arg)，等效于raise instance形式
>>> def parse():
...     raise FormatError,(42,'diege.txt')

三、异常的设计
1、嵌套异常处理器
把内部的try写成函数来嵌套
使用语法嵌套
2、异常的习惯用户
1）异常不总是错误
3、核心语言总结
一般而言，Python提供了一个有层次的工具集。
内置工具：
像字符串，列表和字典这些内置类型，会让编写程序更为迅速。
Python扩展：
就更重要的任务来说，可以编写自己的函数，模块以及类来扩展Python
已编译的扩展：
Python的工具箱类型。
分类        例子
对象类型    列表，字典，文件和字符串
函数        len，range,apply,open
异常        IdexError,KeyError
模块        os,TKinter,pickle,re
属性        __dict__,__name__,__class__
外部工具    NumPY,SWIG,Jython,IronPython