Python常见异常的处理方式浅析

一、引言

有一定 Python 编程经验的人估计十有八九使用过异常，异常对于程序的健壮性是毋庸置疑的。

二、使用异常对数据进行初始化

在某些条件下，需要进行数据初始化，但数据不能提前确认，这个时候就可以结合异常的使用来判断是否需要进行初始化。下面的代码中的函数 listDataStatics 用于统计列表中每个元素的出现个数，处理时循环遍历列表，对列表中已经存在的元素计数器加 1，否则如果是键值不存在异常则进行数据初始化：

def listDataStatics(infList):
    dataInf = {}
    for l in infList:
        try:
            dataInf[l] += 1
        except KeyError as e:
            dataInf[l] =1
    return dataInf

当然上述过程也可以用列表的 index 等方法来实现，但个人认为这种方式最简单。

三、使用异常实现重处理

某些异常需要进行重处理，如出现网络连接断开时需要在网络正常后重新访问网络，下面是一个案例。

import urllib,time
def getHtmlPage(url):
    while True:
        try:
            req = urllib.request.Request(url=url)
            text = urllib.request.urlopen(req).read().decode()
        except ConnectionError:
            print("ConnectionError:network has disconnected")
            time.sleep(3)
            continue
        except Exception as e:
            err = str(e)
            if err.find('getaddrinfo failed')>=0:
                print("getaddrinfo failed:network has disconnected")
                time.sleep(3)
                continue
            else: return ''
        else:return text

四、使用异常应对多种潜在情况

在使用 Moviepy1.03 通过 VideoFileClip 执行报 UnicodeDecodeError 错，发现是少数视频有问题，从报错信息看是 Moviepy 的 ffmpeg_reader.py 模块有个如下代码：infos = error.decode(‘utf8’)解码出现问题，将其改为：infos = error.decode(‘ANSI’)顺利解决，但解决后用来加载其他视频文件又报错，后来将代码改成如下方式：

try:
    infos = error.decode('utf8')
except Exception as e:
    infos = error.decode('ANSI')

五、获取异常详细信息

Python 自己抛出的异常会有详细的异常信息，包括异常类型、错误内容、程序代码位置及相关函数调用栈信息，但异常捕获后这些错误信息默认就消失了，为了实现提供与 Python 相同的异常信息，需要异常捕获程序进行处理：

通过类似except Exception as e捕获异常后，打印 e 的内容（也可打印 e.errno、e.strerror）可以提供异常的类型及异常的错误信息说明；

采用 traceback 模块的 print_exc 查看异常对应程序代码位置及相关函数调用栈信息发生异常时，Python 保留引发异常程序的当前状态，并可通过 traceback 跟踪异常发生时与函数调用堆栈有关的信息。程序调用每个函数时，Python 会在“函数调用堆栈”的起始处插入函数名。一旦异常被引发，Python 会搜索异常处理程序，如果当前函数中没有异常处理程序，当前函数会终止执行，Python 会搜索当前函数的调用函数，并以此类推，直到发现匹配的异常处理程序，或者 Python 抵达主程序为止。这一查找合适的异常处理程序的过程就称为“堆栈辗转开解”（StackUnwinding）。

下面代码在访问网站遇到异常时，打印详细的异常错误信息及代码位置：

import urllib,traceback
def getHtmlPage(url):
        try:
            req = urllib.request.Request(url=url)
            text = urllib.request.urlopen(req).read().decode()
        except Exception as e:
                print(f"访问网站获取推荐文章失败，当前url={url}，异常原因：\n{e}\n" + '\n' + traceback.format_exc() )
                return ''
        else:return text

六、人工触发异常

除了程序自动引发的异常外，也可以通过 raise 函数主动抛出异常，一般用在程序主动检查发现错误的情况，避免错误扩散。下面这段代码检查列表 infList 中的元素是否为列表，如果不是列表则抛出异常：

    for row in infList:
        if not isinstance(row,list):
            raise ValueError("checkAndRepairListData实参不满足第一个参数为二维列表的要求!\n"+traceback.format_exc())

可以看到，使用 raise 抛出异常时，需要提供异常类型和异常信息，并在此时也可以获取程序的代码位置及函数堆栈信息。

七、异常嵌套

异常允许嵌套，包括在一个 try...except 语句的 try 和 except 之间嵌入另一个 try...except 语句，也可以在异常处理语句、else、finally 子句中再嵌套 try...except 语句，在此就不举例介绍了。

小结

本文介绍了 Python 异常用于数据初始化、业务重处理、多情况处理的三种应用方式，以及获取异常详细信息、人工触发异常及异常嵌套等与异常相关的知识