Python 异常处理的实例详解

与许多面向对象语言一样，Python 具有异常处理，通过使用 try...except 块来实现。

Note: Python v s. Java 的异常处理

Python 使用 try...except 来处理异常，使用 raise 来引发异常。Java 和 C++ 使用 try...catch 来处理异常，使用 throw 来引发异常。

异常在 Python 中无处不在；实际上在标准 Python 库中的每个模块都使用了它们，并且 Python 自已会在许多不同的情况下引发它们。在整本书中你已经再三看到它们了。

• 使用不存在的字典关键字    将引发 KeyError 异常。
• 搜索列表中不存在的值    将引发 ValueError 异常。
• 调用不存在的方法    将引发 AttributeError 异常。
• 引用不存在的变量    将引发 NameError 异常。
• 未强制转换就混用数据类型    将引发 TypeError 异常。

在这些情况下，我们都在简单地使用 Python IDE：一个错误发生了，异常被打印出来 (取决于你的 IDE，可能会有意地以一种刺眼的红色形式表示)，这便是。这叫做未处理异常；当异常被引发时，没有代码来明确地关注和处理它，所以异常被传给置在 Python 中的缺省的处理，它会输出一些调试信息并且终止运行。在 IDE 中，这不是什么大事，但是如果发生在你真正的 Python 程序运行的时候，整个程序将会终止。

然而，一个异常不一定会引起程序的完全崩溃。当异常引发时，可以被处理掉。有时候一个异常实际是因为代码中的 bug (比如使用一个不存在的变量)，但是许多时候，一个异常是可以预见的。如果你打开一个文件，它可能不存在。如果你连接一个数据库，它可能不可连接或没有访问所需的正确的安全证书。如果知道一行代码可能会引发异常，你应该使用一个 try...except 块来处理异常。

1. 打开一个不存在的文件

(1)  使用内置 open 函数，我们可以试着打开一个文件来读取 (在下一节有关于open 的更多内容)。但是那个文件不存在，所以这样就引发 IOError 异常。因为我们没有提供任何显式的对 IOError 异常的检查，Python 仅仅打印出某个关于发生了什么的调试信息，然后终止。

(2)  我们试图打开同样不存在的文件，但是这次我们在一个 try...except 内来执行它。

(3)  当 open 方法引发 IOError 异常时，我们已经准备好处理它了。except IOError: 行捕捉异常，接着执行我们自已的代码块，这个代码块在本例中只是打印出更令人愉快的错误信息。

(4)  一旦异常被处理了，处理通常在 try...except 块之后的第一行继续进行。注意这一行将总是打印出来，无论异常是否发生。如果在你的根目录下确实有一个叫 notthere 的文件，对 open 的调用将成功，except 子句将忽略，并且最后一行仍将执行。
异常可能看上去不友好 (毕竟，如果你不捕捉异常，整个程序将崩溃)，但是考虑一下别的方法。你该不会希望获得一个指向不存在的文件的对象吧？不管怎么样你都得检查它的有效性，而且如果你忘记了，你的程序将会在下面某个地方给出奇怪的错误，这样你将不得不追溯到源程序。我确信你做过这种事；这可并不有趣。使用异常，一发生错误，你就可以在问题的源头通过标准的方法来处理它们。

2. 为其他用途使用异常

除了处理实际的错误条件之外，对于异常还有许多其它的用处。在标准 Python 库中一个普通的用法就是试着导入一个模块，然后检查是否它能使用。导入一个并不存在的模块将引发一个 ImportError 异常。你可以使用这种方法来定义多级别的功能――依靠在运行时哪个模块是有效的，或支持多种平台 (即平台特定代码被分离到不同的模块中)。你也能通过创建一个从内置的 Exception 类继承的类定义你自己的异常，然后使用 raise 命令引发你的异常。如果你对此感兴趣，请看进一步阅读的部分。

下面的例子演示了如何使用异常支持特定平台功能。代码来自 getpass 模块，一个从用户获得口令的封装模块。获得口令在 UNIX、Windows 和 Mac OS 平台上的实现是不同的，但是这个代码封装了所有的不同之处。

(1)  termios 是 UNIX 独有的一个模块，它提供了对于输入终端的底层控制。如果这个模块无效 (因为它不在你的系统上，或你的系统不支持它)，则导入失败，Python 引发我们捕捉的 ImportError 异常。

(2)  OK，我们没有 termios，所以让我们试试 msvcrt，它是 Windows 独有的一个模块，可以提供在 Microsoft Visual C++ 运行服务中的许多有用的函数的一个 API。如果导入失败，Python 会引发我们捕捉的 ImportError 异常。

(3)  如果前两个不能工作，我们试着从 EasyDialogs 导入一个函数，它是 Mac OS 独有的一个模块，提供了各种各样类型的弹出对话框。再一次，如果导入失败，Python 会引发一个我们捕捉的 ImportError 异常。

(4)  这些平台特定的模块没有一个有效 (有可能，因为 Python 已经移植到了许多不同的平台上了)，所以我们需要回头使用一个缺省口令输入函数 (这个函数定义在 getpass 模块中的别的地方)。注意我们在这里所做的：我们将函数 default_getpass 赋给变量 getpass。如果你读了官方 getpass 文档，它会告诉你 getpass 模块定义了一个 getpass 函数。它是这样做的：通过绑定 getpass 到正确的函数来适应你的平台。然后当你调用 getpass 函数时，你实际上调用了平台特定的函数，是这段代码已经为你设置好的。你不需要知道或关心你的代码正运行在何种平台上；只要调用 getpass，则它总能正确处理。

(5)  一个 try...except 块可以有一条 else 子句，就像 if 语句。如果在 try 块中没有异常引发，然后 else 子句被执行。在本例中，那就意味着如果 from EasyDialogs import AskPassword 导入可工作，所以我们应该绑定 getpass 到 AskPassword 函数。其它每个 try...except 块有着相似的 else 子句，当我们发现一个 import 可用时，就绑定 getpass 到适合的函数。