【Python學習】python學習手冊--第三十三章 異常編碼細節

try/except/else語句

try其實是複合語句，try語句最完整的形式如下：

try:
    <statements>  #代碼主模塊
except <name1>:   #當產生<name1>異常的時候執行代碼塊<statements1>
    <statements1>
except (<name2>,<name3>):   #當產生<name2>,<name3>異常的時候執行代碼塊<statements2>
    <statements2>
except <name4> as <data>:   #產生<name4>異常時，將<name4>異常作爲實例<data>傳入
    <statements4>
except:                     #產生沒有包含以上幾個異常的其他異常時，執行<statements5>
    <statements5>
else:                       #沒有異常發生時，執行statements6
    <statements6>

try語句下的代碼爲程序的主要動作，在except子句下面的語句是各個異常相應的處理器，而else語句（可選）則是提供沒有異常發生時要執行的處理器 。這裏的”< data >”語句與rasie語句有關，稍後進行說明。
try語句執行代碼處理流程如下：

• 先執行try語句下的主要動作代碼，如果有異常發生，就會跳出try語句塊，並在except子語句中找到第一個符合引發異常的代碼塊，處理完成後，就會跳過try語句塊中的剩下語句，按照順序執行整個try後的語句。
• 如果發生了異常，但是並沒有找到合適的處理該異常的處理器，異常就會被Python程序默認處理（終止程序運行，並打印出相關異常信息）。
• 如果try語句中的主要動作沒有發生相關異常，Python就會執行else語句，執行完成後，繼續執行後面的Python語句。

總之，except子句是專注於處理異常，當try語句下沒有發生異常時，纔會去執行else子句下的代碼。從語法上講，except從句沒有數量限制，然而一個try語句只能有一個else語句以及一個finally語句。分句的形式總結如下表格：

分句形式	說明
except:	捕捉所有（其它）異常，一般出現在except分句的最後一個
except name:	捕捉特定異常
except name,value:	捕捉異常和其它額外的數據（或實例）
except (name1,name2):	捕捉元組中列出的任何異常
except (name1,name2),value:	捕捉列出的任何異常，並獲取額外的數據
else:	如果沒有異常發生，就運行該模塊
finally:	無論有沒有異常發生，總是會運行此模塊代碼

except: 分句形式是一種通用功能可以捕捉一切異常，在Python中即便是系統離開調用，也會觸發異常，而你通常會讓這些事通過，在Python3.0中可以使用 except Exception:來替代這種通用功能，這與它有相同功能，但是會忽略和系統退出的相關異常。
else語句一般都是放在try代碼塊中，但是如果知道else分句，會使你的try語句邏輯更加清晰。因爲你的代碼放在try語句中也有可能發生一些異常。

try/finally語句

try:
   <statements1>
finally:
   <statements2>

首先執行try語句下的代碼，如果沒有異常發生，也會執行finally語句。然後再繼續執行整個try語句之後的語句。
而如果發生了異常，依然會執行finally代碼塊。但是接着會把異常信息向上層傳遞到較高的try語句或頂層默認器，程序不會繼續執行try語句後的語句。在Python2.5之後，finally語句可以和try語句的其它分句一起使用，一般都用它來指明一定要執行的“清理”動作（比如服務器斷開，文件關閉等），無論異常發生了沒有。

finally語句與except分句不一樣，finally語句不會攔截異常而是傳遞異常。如果異常沒有在except分句中被攔截，那麼就會由默認異常處理器處理（執行完finally分句中的內容後，終止程序運行，並輸出異常）

統一try語句語法

try語句必須有一個except或一個finally語法，並且其部分的順序必須如下：
try -> except -> else -> finally
其中else和finally是可選的，可能會有0個或多個except，但是如果出現一個else的話，必須有至少一個except。總的說來try語句可以有兩個部分，一個是帶有else(可選的)的except語句，或者帶有finally語句

raise語句

raise語句通常用來顯式地觸發異常，通常有以下幾種方法：

raise <instance>  # 拋出一個異常實例
raise <class>     # 拋出一個異常類（異常狀態），其效果相當於在類名後加圓括號。
raise             # 最後的形式重新引發最近引發的異常。通常用在異常處理器中，用於傳播已補貨的異常

異常鏈：raise from語句

當使用 raise exception from otherexception時，第二個表達式指定了另一個異常類或實例，它會附加到前一個異常的__cause__屬性中。

>>> raise TypeError('Bad!') from Exception
Exception

The above exception was the direct cause of the following exception:

Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: Bad!
>>>

assert語句

assert語句可以通過條件判斷來拋出AssertionError異常。
assert [test],[data]
這個語句執行的效果就像：

if test:
    raise AssertioanError([data])

可以使用類似python -0 mani.py 的命令來讓python程序中用優化模式運行，並且關閉assert語句。
assert語句通常是用於驗證開發期間程序狀況的

with語句

基本格式如下：

with expression as [variable]:
     <with-block statements>

with語句會用expression返回的支持環境管理協議的對象，賦值給as後面的variable變量。在運行with-block中的語句後終止環境管理協議的對象（比如關閉文件等）。

環境管理協議

要實現一個環境管理器，使得該對象可以接入with語句，該方法屬於運算符重載的範疇。
以下是with語句實際的工作方式：

• with表達式所得到得對象爲環境管理器，它必須有__enter__和__exit__方法。
• 在with語句開始時，enter方法會被調用，如果存在as子語句，那麼返回值會賦值給as子語句後面的變量名，否則直接丟棄
• 嵌套在with語句中代碼就會執行
• 如果with內的語句發生了異常，則會將相關參數傳到__exit__方法。如果此方法返回值爲假，則異常會重新引發。否則異常會終止。正常情況下，異常時應該被重新引發，這樣的話才能傳遞到with語句之外。
• 如果with內的語句沒有異常發生，__exit__方法依然會被調用，但是參數都是以None傳遞。

>>> class TraceBlock:
...     def message(self,arg):
...         print('running', arg)
...     def __enter__(self):
...         print("starting enter block")
...         return self
...     def __exit__(self,exc_type,exc_value,exc_tb):
...         print("starting exit block")
...         print(exc_type,exc_value,exc_tb)
...         if exc_type is None:
...             print('exited normally')
...         else:
...             print("raise an exception", exc_type)
...             return False
... 
>>> with TraceBlock() as lxm:  
...     lxm.message("testtest")
... 
starting enter block
running testtest
starting exit block
None None None
exited normally
>>> 
>>> with TraceBlock() as lxm:  
...     lxm.message("testtest")
...     raise TypeError
... 
starting enter block
running testtest
starting exit block
<class 'TypeError'>  <traceback object at 0x7ff163181c48>
raise an exception <class 'TypeError'>
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 3, in <module>
TypeError
>>> 

以上例子可以看出，環境管理器會以__enter__和__exit__跟蹤with語句代碼塊的進入和離開。
在python3.1的版本中，可以在一個with語句中直接使用兩個環境管理器：

with open("data") as fin, open("res",'w') as fout:
   <statements>

當with語句運行完成後，這兩個環境管理器都會退出。

小結

異常管理編碼有幾個語句，try是標識需要捕捉異常的主程序，except是捕捉各類異常，raise是觸發異常，assert是條件式引發異常，而with是把代碼塊包裝在環境管理器中（定義了__enter__和__exit__方法。）