Python異常程式設計技巧

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。

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：

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：

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：

呼叫程式碼：

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：

呼叫程式碼：

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。

將異常處理分離：

參考資料

• 《clean code》
• 《Python3 OOP》
• 《effective python》
• python官方手冊