Python错误处理

使用回溯查找错误
Python 中的异常是语言的核心功能。 你可能会惊讶地发现，错误的源头高亮显示为某个功能。 让你惊讶的缘故原由是，可靠的软件工具似乎不会瓦解并产生回溯（多行文本，这些文本指示错误怎样开始和结束）。
但异常非常有效，由于异常可以天生描述性错误消息以帮助决议。 它们有助于处理预期和意外的问题。
回溯
回溯是文本的正文，可指向未处理错误的泉源（和尽头）。 通过了解回溯的组成，你可以更高效地修复错误或调试不能正常工作的程序。
当你首次在 Python 中遇到异常时，可能会尝试通过取消显示来制止此错误。 当程序发生的错误未经处理时，回溯将显示为输出。 正如你在本模块中看到的那样，回溯非常有效。 有几种方法可以精确处理错误，使这些错误不会显示或仅显示有效信息。
打开 Python 交互式会话并尝试打开不存在的文件：

1. open("/path/to/mars.jpg")

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1. Traceback (most recent call last):
2.   File "<stdin>", line 1, in <module>
3. FileNotFoundError: [Errno 2] No such file or directory: '/path/to/mars.jpg'

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 该输出具有几个关键部分。 首先，回溯提到输出的次序。 然后，它会陈诉该文件为 stdin（交互式终端中的输入），位于输入的第一行。 错误为 FileNotFoundError（异常名称）异常，这意味着该文件不存在，大概可能不存在该文件的目次。
这里提供了大量信息。 很难理解为什么第 1 行是故意义的，大概 Errno 2 是什么意思。
在 Visual Studio Code 中打开所需的目次，并创建名为 open.py 的 Python 文件。

1. def main():
2.     open("/path/to/mars.jpg")
4. if __name__ == '__main__':
5.     main()

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1. python3 open.py

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1. Traceback (most recent call last):
2.   File "/tmp/open.py", line 5, in <module>
3.     main()
4.   File "/tmp/open.py", line 2, in main
5.     open("/path/to/mars.jpg")
6. FileNotFoundError: [Errno 2] No such file or directory: '/path/to/mars.jpg'

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 错误输出现在就比较故意义了。 路径指向名为 open.py 的单个文件。 输出提到错误在第 5 行开始，此中包括对 main() 的调用。 接下来，输出跟踪错误至 open() 函数调用中的第2行。 最后，FileNotFoundError 再次陈诉文件或目次不存在。
回溯几乎始终包含以下信息：
涉及对每个函数的每次调用的全部文件路径。
与每个文件路径关联的行号。
产生异常时涉及的函数、方法或类的名称。
引发的异常的名称。
处理异常

当你第一次发现显示大回溯作为输出的异常时，你可能会尝试捕捉每个错误以防止发生这种情况。
如果你的任务是到达火星，导航系统上的文本显示“发生错误”时，该怎么办？ 假设没有任何其他信息或上下文，只有闪灼的红灯和错误文本。 作为一名开发人员，站在程序的另一方角度看问题会很有效：当出错时，用户可以做什么？
虽然此模块介绍了怎样通过捕捉异常来处理异常，但并不必要始终捕捉异常。 有时允许引发异常会很有效，其他调用方可以处理错误。
try和except块

让我们使用导航器示例来创建代码，以便为火星任务打开设置文件。 设置文件可能会遇到各种问题，因此在问题出现时准确陈诉问题非常紧张。 我们知道，如果文件或目次不存在，则会引发 FileNotFoundError。 如果我们想要处理此异常，可以使用 try 和 except 块：

1. try:
2.      open('config.txt')
3. except FileNotFoundError:
4.      print("Couldn't find the config.txt file!")

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  Output
  
Couldn't find the config.txt file!
   在 try 关键字之后，添加可能引发异常的代码。 接下来，添加 except 关键字与可能的异常，后跟在该条件发生时必要运行的任何代码。 由于 config.txt 在系统中不存在，因此 Python 将打印设置文件不存在。 try 和 except 块以及有效的消息会阻止回溯，并仍关照用户有关此问题的信息。
虽然文件不存在很常见，但它并不是你可能发现的唯一错误。 无效的文件权限会阻止读取文件，即使文件存在也是如此。 让我们在 Visual Studio Code 中创建一个名为 config.py 的新 Python 文件。 将用于查找和读取导航系统设置文件的以下代码添加到该文件：

1. def main():
2.     try:
3.         configuration = open('config.txt')
4.     except FileNotFoundError:
5.         print("Couldn't find the config.txt file!")
8. if __name__ == '__main__':
9.     main()

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 接下来，创建一个名为 config.txt 的目次。 尝试调用 config.py 文件以查看新错误，该错误应如下所示：
   python3 config.py
     Output
  Traceback (most recent call last):
  File "/tmp/config.py", line 9, in <module>
    main()
  File "/tmp/config.py", line 3, in main
    configuration = open('config.txt')
IsADirectoryError: [Errno 21] Is a directory: 'config.txt'
  处理此错误的一种无用方法是捕捉全部可能的异常，以防出现回溯。 若要了解捕捉全部异常不可行的缘故原由，请通过在新创建的 config.py 文件中更新 main() 函数来尝试：

1. def main():
2.     try:
3.         configuration = open('config.txt')
4.     except Exception:
5.         print("Couldn't find the config.txt file!")

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 现在，在具有不精确权限的 config.txt 目次地点的同一位置再次运行该代码：
   python3 config.py
    Couldn't find the config.txt file! 
   现在的问题是错误消息不精确。 此目次简直存在，但它具有不同的权限，并且 Python 无法读取。 处理软件错误时，遇到以下错误可能会让人沮丧：
错误不指出真正的问题。
错误给出与实际问题不匹配的输出。
错误不提示可以执行哪些操作来解决问题。
让我们修复这段代码，以解决全部这些问题。 恢复为捕捉 FileNotFoundError，然后添加另一个 except 块以捕捉 PermissionError：

1. def main():
2.     try:
3.         configuration = open('config.txt')
4.     except FileNotFoundError:
5.         print("Couldn't find the config.txt file!")
6.     except IsADirectoryError:
7.         print("Found config.txt but it is a directory, couldn't read it")

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 现在在 config.txt 目次地点的位置再次运行它：
   python3 config.py
    Found config.txt but couldn't read it 
   现在删除 config.txt 目次，以确保改为访问第一个 except 块：
   rm -f config.txt
 python3 config.py
     Couldn't find the config.txt file!
   如果错误具有类似的性质，并且无需单独处理，则可以通过在 except 行中使用括号将异常归为一组。 比方，如果导航系统负载过大，并且文件系统变得太忙，则很有必要同时捕捉 BlockingIOError 和 TimeOutError：

1. def main():
2.     try:
3.         configuration = open('config.txt')
4.     except FileNotFoundError:
5.         print("Couldn't find the config.txt file!")
6.     except IsADirectoryError:
7.         print("Found config.txt but it is a directory, couldn't read it")    except (BlockingIOError, TimeoutError):        print("Filesystem under heavy load, can't complete reading configuration file")

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 即使可以将异常归为一组，也只有在不必要单独处理异常时才如许做。 制止将多个异常归为一组以提供普通的错误消息。
如果必要访问与异常相关的错误，则必须更新 except 行以包含 as 关键字。 如果异常太过普通，则这种方法就非常方便并且错误消息会很有效：

1. try:
2.     open("mars.jpg")
3. except FileNotFoundError as err:
4.      print("Got a problem trying to read the file:", err)

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在本例中，as err 意味着 err 成为一个变量，而异常对象则作为值。 然后，它使用此值来打印与异常相关的错误消息。 使用此方法的另一个缘故原由是直接访问该错误的属性。 比方，如果捕捉到更加普通的 OSError 异常，该异常是 FilenotFoundError 和 PermissionError 的父异常，则可以通过 .errno 属性来区分它们：

1. try:
2.     open("config.txt")
3. except OSError as err:
4.      if err.errno == 2:
5.          print("Couldn't find the config.txt file!")
6.      elif err.errno == 13:
7.         print("Found config.txt but couldn't read it")

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