Python異常程式設計技巧+2019年最新python學習教程丶電子書資料分享

果金資料發表於2019-02-25

如何自定義異常

定義異常類

在實際程式設計中,有時會發現Python提供的內建異常的不夠用,我們需要在特殊業務場景下的異常。這時就需要我們來定義自己的異常。按照Python約定俗成的習慣,使用者定義的異常一般都是繼承於Exception類,由它開始擴充。後面我們可以看到這樣做在捕獲異常的時候會帶來很大的便利。

>>> class MyError(Exception):

pass

>>> raise MyError(u"something error")

Traceback (most recent call last):

File "<stdin>", line 1, in <module>

__main__.MyError: something error

API異常相關的技巧

API的異常分為定義異常與呼叫API時如何捕獲異常兩個部分,這二者相輔相成。

定義API異常的技巧

在自己編寫API的時候,應該定義Root Exception——API中的根異常,其它異常都繼承於它。這樣的做法有兩個好處:

  1. API程式碼層次更清晰
  2. API與呼叫程式程式碼隔離

假設存在如下場景:需要做一個連結資料庫服務的模組。提供一個connect函式用於連結。那麼,在連結的過程中,就會發生以下幾種情況:

  • socket連線超時
  • socket拒絕連線

針對以上的情況,我們在模組中定義幾個異常:

# database.py

class Error(Exception):

"""Root exception for all exceptions raised by this module."""

class SocketTimeError(Error):

pass

class SocketRefuseError(Error):

pass

def connect():

pass

呼叫API時異常捕獲的技巧

這樣在呼叫API的時候就可以這樣使用:

try:

connect()

except SocketTimeError as err:

log.error(err)

except SocketRefuseError as err:

log.error(err)

except Error as err:

log.error("API Unexpected error:%s" % err)

except Exception:

log.error("API bug cause exception.")

這樣精確定義多個異常,使得程式碼層次清晰,增強了可讀性。值得注意的是:在程式碼的最後還捕獲了Error以及Exception兩個異常,這兩個操作分別對應於可擴充性與健壯性的目的。

捕獲Root Exception以提高可擴充性:

我們知道,在實際連結資料庫時,還可能會出現使用者沒有登陸許可權等問題。所以,我們需要在下一個版本中加入PermissionDeny這個異常。但是,舊的呼叫程式碼已經寫好了,如果忘記修改的話,這個異常可能就會無法被處理,進而使得呼叫的程式奔潰。處於這樣的考慮,我們在呼叫API的時候,就應該再捕獲API的Root Exception,即使之後新加入了其它的異常,在這一個except中也能被捕獲而不影響呼叫程式。使得API模組的可擴充性得到了提高。

捕獲Exception以提高健壯性:

在呼叫API的時候,難免可能出現API內部存在bug的情況。這個時候如果捕獲了Exception的話,就算API內部因為bug發生了異常,也不會影響到呼叫程式的正常執行。

從這兩點中可以看出,要達到這種效果,其實都要依賴於常規異常繼承於Exception類這個規矩。這樣的架構劃分所帶來的好處是顯而易見的。

與異常相關的程式設計藝術

異常代替返回狀態碼

我們經常需要編寫一些工具類的函式,往往在這些函式的處理流程中,會產生很多的狀態;而這些狀態也是呼叫者需要得到的資訊。很多時候,會用一些具有意義的返回值來表示函式處理的狀態。

比如:

def write(content):

if isinstance(content, basestring):

f_handler = open("file.txt", 'w')

try:

f_handler.write(context)

except Exception:

return -2 # write file fail

else:

return 0 # write file succcess

finally:

f_hanlder.close()

else:

return -1 # arg type error

呼叫程式碼:

result = write()

if result == -1:

log.error(u"type error")

elif result = -2:

log.error(u"write error")

else:

log.info("ok")

這種狀態碼的方式使用起來特別的不方便,呼叫者還需要去理解每個狀態碼的意義,帶來其它的學習成本;而且用if-else結構也不易於後期的程式擴充。所以,我們可以使用觸發異常來代替返回狀態碼,每個異常名其實就包含了狀態的意義在內(命名的藝術),使用起來也更好理解。

使用異常的方式:

class Error(Exception):

pass

class OpenFileError(Error):

pass

class WriteContentError(Error):

pass

def write(content):

if isinstance(content, basestring):

f_handler = open("file.txt", 'w')

try:

f_handler.write(context)

except Exception:

raise WriteContentError

finally:

f_hanlder.close()

else:

raise OpenFileError

呼叫程式碼:

try:

write()

except OpenFileError as e:

log.error(e)

except WriteContentError as e:

log.error(e)

except Error:

log.error("API Error")

except Exception

log.error("API Bug")

else:

log.info("ok")

結合上面一點提到的使用API時的異常捕獲,使得呼叫程式碼變得更佳靈活。

異常處理與流程控制

錯誤處理很重要,但如果它搞亂了程式碼邏輯,就是錯誤的做法

將異常處理與正常流程控制混為一談時,程式碼是十分醜陋的。我們應該將二者分離,最好的做法就是將異常程式碼塊抽離到另外的函式中。

try:

action_a()

action_b()

action_c()

except ActionException as e:

log.error(e)

else:

action_d()

將異常處理分離:

def action_executor():

action_a()

action_b()

action_c()

def action():

try:

action_executor()

except ActionException as e:

log.error(e)

action()

action_d()

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