異常處理在任何一門(mén)編程語(yǔ)言里都是值得關(guān)注的一個(gè)話題，良好的異常處理可以讓你的程序更加健壯，清晰的錯(cuò)誤信息更能幫助你快速修復(fù)問(wèn)題。在Python中，和不分高級(jí)語(yǔ)言一樣，使用了try/except/finally語(yǔ)句塊來(lái)處理異常，如果你有其他編程語(yǔ)言的經(jīng)驗(yàn)，實(shí)踐起來(lái)并不難。

什么是異常？

1.錯(cuò)誤

從軟件方面來(lái)說(shuō)，錯(cuò)誤是語(yǔ)法或是邏輯上的。錯(cuò)誤是語(yǔ)法或是邏輯上的。

語(yǔ)法錯(cuò)誤指示軟件的結(jié)構(gòu)上有錯(cuò)誤，導(dǎo)致不能被解釋器解釋或編譯器無(wú)法編譯。這些些錯(cuò)誤必須在程序執(zhí)行前糾正。

當(dāng)程序的語(yǔ)法正確后，剩下的就是邏輯錯(cuò)誤了。邏輯錯(cuò)誤可能是由于不完整或是不合法的輸入所致；

在其它情況下，還可能是邏輯無(wú)法生成、計(jì)算、或是輸出結(jié)果需要的過(guò)程無(wú)法執(zhí)行。這些錯(cuò)誤通常分別被稱(chēng)為域錯(cuò)誤和范圍錯(cuò)誤。

當(dāng)python檢測(cè)到一個(gè)錯(cuò)誤時(shí)，python解釋器就會(huì)指出當(dāng)前流已經(jīng)無(wú)法繼續(xù)執(zhí)行下去。這時(shí)候就出現(xiàn)了異常。

2.異常

對(duì)異常的最好描述是：它是因?yàn)槌绦虺霈F(xiàn)了錯(cuò)誤而在正常控制流以外采取的行為。

這個(gè)行為又分為兩個(gè)階段：首先是引起異常發(fā)生的錯(cuò)誤，然后是檢測(cè)（和采取可能的措施）階段。

第一階段是在發(fā)生了一個(gè)異常條件（有時(shí)候也叫做例外的條件）后發(fā)生的。

只要檢測(cè)到錯(cuò)誤并且意識(shí)到異常條件，解釋器就會(huì)發(fā)生一個(gè)異常。引發(fā)也可以叫做觸發(fā)，拋出或者生成。解釋器通過(guò)它通知當(dāng)前控制流有錯(cuò)誤發(fā)生。

python也允許程序員自己引發(fā)異常。無(wú)論是python解釋器還是程序員引發(fā)的，異常就是錯(cuò)誤發(fā)生的信號(hào)。

當(dāng)前流將被打斷，用來(lái)處理這個(gè)錯(cuò)誤并采取相應(yīng)的操作。這就是第二階段。

對(duì)于異常的處理發(fā)生在第二階段，異常引發(fā)后，可以調(diào)用很多不同的操作。

可以是忽略錯(cuò)誤（記錄錯(cuò)誤但不采取任何措施，采取補(bǔ)救措施后終止程序。）或是減輕問(wèn)題的影響后設(shè)法繼續(xù)執(zhí)行程序。

所有的這些操作都代表一種繼續(xù)，或是控制的分支。關(guān)鍵是程序員在錯(cuò)誤發(fā)生時(shí)可以指示程序如何執(zhí)行。

python用異常對(duì)象(exception object)來(lái)表示異常。遇到錯(cuò)誤后，會(huì)引發(fā)異常。

如果異常對(duì)象并未被處理或捕捉，程序就會(huì)用所謂的回溯（traceback）終止執(zhí)行

異常處理

捕捉異常可以使用try/except語(yǔ)句。

try/except語(yǔ)句用來(lái)檢測(cè)try語(yǔ)句塊中的錯(cuò)誤，從而讓except語(yǔ)句捕獲異常信息并處理。

如果你不想在異常發(fā)生時(shí)結(jié)束你的程序，只需在try里捕獲它。

語(yǔ)法：

以下為簡(jiǎn)單的try....except...else的語(yǔ)法：

Try的工作原理是，當(dāng)開(kāi)始一個(gè)try語(yǔ)句后，python就在當(dāng)前程序的上下文中作標(biāo)記，這樣當(dāng)異常出現(xiàn)時(shí)就可以回到這里，try子句先執(zhí)行，接下來(lái)會(huì)發(fā)生什么依賴(lài)于執(zhí)行時(shí)是否出現(xiàn)異常。

如果當(dāng)try后的語(yǔ)句執(zhí)行時(shí)發(fā)生異常，python就跳回到try并執(zhí)行第一個(gè)匹配該異常的except子句，異常處理完畢，控制流就通過(guò)整個(gè)try語(yǔ)句（除非在處理異常時(shí)又引發(fā)新的異常）。

如果在try后的語(yǔ)句里發(fā)生了異常，卻沒(méi)有匹配的except子句，異常將被遞交到上層的try，或者到程序的最上層（這樣將結(jié)束程序，并打印缺省的出錯(cuò)信息）。

如果在try子句執(zhí)行時(shí)沒(méi)有發(fā)生異常，python將執(zhí)行else語(yǔ)句后的語(yǔ)句（如果有else的話），然后控制流通過(guò)整個(gè)try語(yǔ)句。

使用except而不帶任何異常類(lèi)型

你可以不帶任何異常類(lèi)型使用except，如下實(shí)例：

以上方式try-except語(yǔ)句捕獲所有發(fā)生的異常。但這不是一個(gè)很好的方式，我們不能通過(guò)該程序識(shí)別出具體的異常信息。因?yàn)樗东@所有的異常。

使用except而帶多種異常類(lèi)型

你也可以使用相同的except語(yǔ)句來(lái)處理多個(gè)異常信息，如下所示：

try-finally 語(yǔ)句

try-finally 語(yǔ)句無(wú)論是否發(fā)生異常都將執(zhí)行最后的代碼。

當(dāng)在try塊中拋出一個(gè)異常，立即執(zhí)行finally塊代碼。

finally塊中的所有語(yǔ)句執(zhí)行后，異常被再次觸發(fā)，并執(zhí)行except塊代碼。

參數(shù)的內(nèi)容不同于異常。

下面來(lái)看一個(gè)實(shí)例：

點(diǎn)擊查看大圖

總結(jié)如下：

except語(yǔ)句不是必須的，finally語(yǔ)句也不是必須的，但是二者必須要有一個(gè)，否則就沒(méi)有try的意義了。

except語(yǔ)句可以有多個(gè)，Python會(huì)按except語(yǔ)句的順序依次匹配你指定的異常，如果異常已經(jīng)處理就不會(huì)再進(jìn)入后面的except語(yǔ)句。

except語(yǔ)句可以以元組形式同時(shí)指定多個(gè)異常，參見(jiàn)實(shí)例代碼。

except語(yǔ)句后面如果不指定異常類(lèi)型，則默認(rèn)捕獲所有異常，你可以通過(guò)logging或者sys模塊獲取當(dāng)前異常。

如果要捕獲異常后要重復(fù)拋出，請(qǐng)使用raise，后面不要帶任何參數(shù)或信息。

不建議捕獲并拋出同一個(gè)異常，請(qǐng)考慮重構(gòu)你的代碼。

不建議在不清楚邏輯的情況下捕獲所有異常，有可能你隱藏了很?chē)?yán)重的問(wèn)題。

盡量使用內(nèi)置的異常處理語(yǔ)句來(lái) 替換try/except語(yǔ)句，比如with語(yǔ)句，getattr()方法。

經(jīng)驗(yàn)案例

傳遞異常 re-raise Exception捕捉到了異常，但是又想重新引發(fā)它（傳遞異常），使用不帶參數(shù)的raise語(yǔ)句即可：

在Python2中，為了保持異常的完整信息，那么你捕獲后再次拋出時(shí)千萬(wàn)不能在raise后面加上異常對(duì)象，否則你的trace信息就會(huì)從此處截?cái)唷Ｒ陨鲜亲詈?jiǎn)單的重新拋出異常的做法。

還有一些技巧可以考慮，比如拋出異常前對(duì)異常的信息進(jìn)行更新。

如果你有興趣了解更多，建議閱讀這篇博客。

http://www.ianbicking.org/blog/2007/09/re-raising-exceptions.html

Python3對(duì)重復(fù)傳遞異常有所改進(jìn)，你可以自己嘗試一下，不過(guò)建議還是同上。

Exception 和 BaseException

當(dāng)我們要捕獲一個(gè)通用異常時(shí)，應(yīng)該用Exception還是BaseException？我建議你還是看一下 官方文檔說(shuō)明，這兩個(gè)異常到底有啥區(qū)別呢？ 請(qǐng)看它們之間的繼承關(guān)系。

從Exception的層級(jí)結(jié)構(gòu)來(lái)看，BaseException是最基礎(chǔ)的異常類(lèi)，Exception繼承了它。BaseException除了包含所有的Exception外還包含了SystemExit，KeyboardInterrupt和GeneratorExit三個(gè)異常。

有此看來(lái)你的程序在捕獲所有異常時(shí)更應(yīng)該使用Exception而不是BaseException，因?yàn)榱硗馊齻€(gè)異常屬于更高級(jí)別的異常，合理的做法應(yīng)該是交給Python的解釋器處理。

except Exception as e和 except Exception, e

代碼示例如下：

在Python2的時(shí)代，你可以使用以上兩種寫(xiě)法中的任意一種。在Python3中你只能使用第一種寫(xiě)法，第二種寫(xiě)法被廢棄掉了。第一個(gè)種寫(xiě)法可讀性更好，而且為了程序的兼容性和后期移植的成本，請(qǐng)你也拋棄第二種寫(xiě)法。

raise “Exception string”

把字符串當(dāng)成異常拋出看上去是一個(gè)非常簡(jiǎn)潔的辦法，但其實(shí)是一個(gè)非常不好的習(xí)慣。

上面的語(yǔ)句如果拋出異常，那么會(huì)是這樣的：

這在Python2.4以前是可以接受的做法，但是沒(méi)有指定異常類(lèi)型有可能會(huì)讓下游沒(méi)辦法正確捕獲并處理這個(gè)異常，從而導(dǎo)致你的程序掛掉。簡(jiǎn)單說(shuō)，這種寫(xiě)法是是封建時(shí)代的陋習(xí)，應(yīng)該扔了。

使用內(nèi)置的語(yǔ)法范式代替try/except

Python 本身提供了很多的語(yǔ)法范式簡(jiǎn)化了異常的處理，比如for語(yǔ)句就處理的StopIteration異常，讓你很流暢地寫(xiě)出一個(gè)循環(huán)。

with語(yǔ)句在打開(kāi)文件后會(huì)自動(dòng)調(diào)用finally中的關(guān)閉文件操作。我們?cè)趯?xiě)Python代碼時(shí)應(yīng)該盡量避免在遇到這種情況時(shí)還使用try/except/finally的思維來(lái)處理。

再比如，當(dāng)我們需要訪問(wèn)一個(gè)不確定的屬性時(shí)，有可能你會(huì)寫(xiě)出這樣的代碼：

其實(shí)你可以使用更簡(jiǎn)單的getattr()來(lái)達(dá)到你的目的。

最佳實(shí)踐

最佳實(shí)踐不限于編程語(yǔ)言，只是一些規(guī)則和填坑后的收獲。

1.只處理你知道的異常，避免捕獲所有異常然后吞掉它們。

2.拋出的異常應(yīng)該說(shuō)明原因，有時(shí)候你知道異常類(lèi)型也猜不出所以然的。

3.避免在catch語(yǔ)句塊中干一些沒(méi)意義的事情。

4.不要使用異常來(lái)控制流程，那樣你的程序會(huì)無(wú)比難懂和難維護(hù)。

5.如果有需要，切記使用finally來(lái)釋放資源。

6如果有需要，請(qǐng)不要忘記在處理異常后做清理工作或者回滾操作。

異常速查表