最近，我的经理委派我创建一个自动报告。我设计的报告非常简单。它包括一些来自数据库的数字和一些基本的数学运算。我很兴奋最终可以向公司展示我的惊人的Python技能。
我完成并交付了产品。一切都很顺利。至少，直到大约两周后。我的报告由于除以零错误而随机失败了。来了个笑声轨道。
我的短篇故事缺少细节，但应该强调在编写程序时处理边界情况和错误的重要性。这份报告本应是展示我的Python技能的机会。然而，它却变成了一个有点尴尬的时刻。
所以，让我们花点时间学习使用Python标准库进行基本的错误处理。我将重点介绍一些你需要开始的东西。
在开始处理异常之前，你应该对Python基础知识有很好的掌握。你需要知道为什么会抛出异常才能处理它们！
（本文视频讲解：java567.com）
我们将介绍以下内容：
- Python中的Try和Except语句
- 使用Else子句进行条件执行
- 内置异常
- 自定义异常
- 性能考虑
Python中的Try和Except语句
try和except语句是处理异常的主要方法。它们的形式如下：
x = 0
try:
print(5 / x)
except ZeroDivisionError:
print("出错了")
# 出错了
让我们来分析上面的代码，以确保我们理解一致：
- 第1行将值0赋给变量
x - 第2行和第3行打开一个
try子句，并尝试将5除以变量x - 第4行和第5行打开一个
except子句，用于任何ZeroDivisionError，并指示程序在尝试将任何东西除以0时打印一条消息
你可能已经注意到了问题。我的变量x的值是0，我试图将5除以x。世界上最好的数学家也不能除以0，Python也不能。那么会发生什么呢？
如果我们不处理错误，程序在尝试将5除以x时会立即终止。由于程序没有明确的指示如何处理异常，所以我们在第4行创建了except子句，并提供了程序在尝试将某些东西除以0时要采取的步骤。
这就是处理异常的整个思想：当程序遇到无法简单忽略的错误时，你需要告诉程序该怎么做。让我们看看try和except子句是如何工作的。
解析Try语句
Try和Except语句遵循一种模式，允许你可靠地处理代码中的问题。我们来看看这个模式。
首先，try子句中的代码尝试执行。
接下来，我们有三种可能性：
Try子句中没有错误
如果try子句中的代码没有任何错误，程序将：
- 执行
try子句 - 跳过所有
except子句 - 继续正常运行
x = 1
try:
print(5 / x)
except ZeroDivisionError:
print("出错了")
print("我在try子句之后执行！")
# 5.0
# 我在try子句之后执行！
你可以看到，在这个修改后的示例中，try子句（第3行和第4行）没有问题。代码将执行，except子句将被跳过，并且程序将在try和except语句结束后继续执行。
Try子句中有错误并且指定了异常
如果try子句中的代码确实引发异常，并且在任何except关键字后指定了异常类型，程序将：
- 跳过
try子句中剩余的代码 - 执行匹配的
except子句中的任何代码 - 继续正常运行
x = 0
try:
print(5 / x)
except:
print("出错了")
print("我在try子句之后执行！")
# 出错了
# 我在try子句之后执行！
回到我的第一个例子，我将我们的变量x改回了值0，并尝试将5除以x。这会产生一个ZeroDivisionError。由于我的except语句指定了这种类型的异常，所以该子句中的代码在程序继续正常运行之前执行。
Try子句中有错误但未指定异常
最后，如果程序在try子句中引发了异常，但在任何except语句中未指定异常，那么程序将：
- 停止执行程序并抛出错误
x = 0
try:
print(5 / y)
except:
print("出错了")
print("我在try子句之后执行！")
# NameError: name 'y' is not defined
在上面的示例中，我试图将5除以变量y，但该变量不存在。这会引发一个NameError。我没有告诉程序如何处理NameError，所以唯一的选择就是终止程序。
清理工作
Try和except是处理错误的主要工具，但你可以使用的一个可选子句是finally。finally子句将始终执行，无论是否发生错误。
x = 0
try:
print(5 / x)
except ZeroDivisionError:
print("我是except子句！")
finally:
print("我是finally子句！")
print("我在try子句之后执行！")
# 我是except子句！
# 我是finally子句！
# 我在try子句之后执行！
在这个例子中，我创建了我们喜欢的ZeroDivisionError。你可以看到执行顺序是：
except子句finally子句- 之后的任何代码
一旦我们修复try子句不再引发错误，你仍然会看到类似的执行顺序。except子句不再运行，try子句将执行。
x = 1
try:
print(5 / x)
except ZeroDivisionError:
print("我是except子句！")
finally:
print("我是finally子句！")
print("我在try子句之后执行！")
# 5.0
# 我是finally子句！
# 我在try子句之后执行！
你会注意到唯一的区别是try子句成功执行，因为没有抛出异常。finally子句和之后的代码会像你预期的那样执行。
这对于一些情况很有用，当你想要无论try和except子句的结果如何都要进行清理时。关闭连接、关闭文件和记录日志等操作都是finally子句的很好候选对象。
使用Else子句进行条件执行
另一个可选子句是else子句。else子句很简单：如果try子句中的代码执行时没有抛出错误，那么else子句中的代码也将执行。
x = 1
try:
print(5 / x)
except ZeroDivisionError:
print("我是except子句！")
else:
print("我是else子句！")
finally:
print("我是finally子句！")
print("我在try子句之后执行！")
# 5.0
# 我是else子句！
# 我是finally子句！
# 我在try子句之后执行！
这个例子的执行顺序是：
try子句else子句finally子句- 之后的任何代码
如果在try子句中出现异常或错误，else子句将被忽略。
x = 0
try:
print(5 / x)
except ZeroDivisionError:
print("我是except子句！")
else:
print("我是else子句！")
finally:
print("我是finally子句！")
print("我在try子句之后执行！")
# 我是except子句！
# 我是finally子句！
# 我在try子句之后执行！
内置异常
到目前为止，你已经看到我写了两种不同的命名异常：NameError和ZeroDivisionError。如果我需要其他异常呢？
Python标准库中有一整套异常列表。这些异常几乎可以满足你处理任何错误或异常的需求。
以下是一些可能很重要的异常：
KeyError– 在字典中找不到键IndexError– 在可迭代对象上索引超出范围TypeError– 将函数或操作用于错误类型的对象OSError– 一般的操作系统错误
还有很多其他的异常，可以在Python文档中找到。我鼓励你去看看。你不仅会更擅长处理错误，还会探索你的Python程序可能真正出错的地方。
自定义异常
如果你需要扩展功能，还可以定义自定义异常。
class FooError(Exception):
def __init__(self, message):
self.message = message
def foo(self):
print("bar")
在上面的示例中，我创建了一个新类，并将其扩展自异常类。现在，我可以编写自定义功能，并像对待其他对象一样处理此异常。
try:
raise FooError("这是一个测试错误")
except FooError as e:
e.foo()
# bar
这里，我故意引发了我的新FooError。我捕获了FooError，并给它起了别名e。现在，我可以访问我在创建的类中内置的foo()方法。
这为处理错误提供了一系列可能性。自定义日志记录、更深入的跟踪或任何你需要的其他功能都可以编码和创建。
性能考虑
现在你已经了解了try、except和异常对象的基础知识，你可以开始考虑在你的代码中使用它们来优雅地处理错误。但是，代码性能会受到多大影响呢？
简短的答案是没有。随着Python 3.11的发布，当没有抛出异常时，使用try和except语句几乎不会减慢速度。
捕获错误确实会导致一些减速。但总的来说，捕获这些错误总比整个程序崩溃好。
在Python的早期版本中，使用try和except子句确实会导致一些额外的执行时间。如果你不是最新的，请记住这一点。
总结
感谢你阅读到这里。你的未来自己和客户会为你的错误处理感谢你。
我们讨论了try、except、else和finally子句及其执行顺序，以及在什么情况下它们被执行。我们还复习了创建自定义异常的基础知识。
最重要的是要记住，try和except子句是捕获错误的主要方式，你应该在有风险、容易出错的代码中使用它们。
此外，请记住，捕获错误将使你的代码更加弹性，并让你看起来更像一个优秀的程序员。
（本文视频讲解：java567.com）
