前言

調(diào)試Python程序時(shí)，經(jīng)常會(huì)報(bào)出一些異常，異常的原因一方面可能是寫程序時(shí)由于疏忽或者考慮不全造成了錯(cuò)誤，這時(shí)就需要根據(jù)異常Traceback到出錯(cuò)點(diǎn)，進(jìn)行分析改正；另一方面，有些異常是不可避免的，但我們可以對(duì)異常進(jìn)行捕獲處理，防止程序終止。

1 異常類型

1.1 Python內(nèi)置異常

Python的異常處理能力是很強(qiáng)大的，它有很多內(nèi)置異常，可向用戶準(zhǔn)確反饋出錯(cuò)信息。在Python中，異常也是對(duì)象，可對(duì)它進(jìn)行操作。BaseException是所有內(nèi)置異常的基類，但用戶定義的類并不直接繼承BaseException，所有的異常類都是從Exception繼承，且都在exceptions模塊中定義。Python自動(dòng)將所有異常名稱放在內(nèi)建命名空間中，所以程序不必導(dǎo)入exceptions模塊即可使用異常。一旦引發(fā)而且沒有捕捉SystemExit異常，程序執(zhí)行就會(huì)終止。如果交互式會(huì)話遇到一個(gè)未被捕捉的SystemExit異常，會(huì)話就會(huì)終止。

內(nèi)置異常類的層次結(jié)構(gòu)如下：

BaseException  # 所有異常的基類
 +-- SystemExit  # 解釋器請(qǐng)求退出
 +-- KeyboardInterrupt  # 用戶中斷執(zhí)行(通常是輸入^C)
 +-- GeneratorExit  # 生成器(generator)發(fā)生異常來通知退出
 +-- Exception  # 常規(guī)異常的基類
      +-- StopIteration  # 迭代器沒有更多的值
      +-- StopAsyncIteration  # 必須通過異步迭代器對(duì)象的__anext__()方法引發(fā)以停止迭代
      +-- ArithmeticError  # 各種算術(shù)錯(cuò)誤引發(fā)的內(nèi)置異常的基類
      |    +-- FloatingPointError  # 浮點(diǎn)計(jì)算錯(cuò)誤
      |    +-- OverflowError  # 數(shù)值運(yùn)算結(jié)果太大無法表示
      |    +-- ZeroDivisionError  # 除(或取模)零 (所有數(shù)據(jù)類型)
      +-- AssertionError  # 當(dāng)assert語句失敗時(shí)引發(fā)
      +-- AttributeError  # 屬性引用或賦值失敗
      +-- BufferError  # 無法執(zhí)行與緩沖區(qū)相關(guān)的操作時(shí)引發(fā)
      +-- EOFError  # 當(dāng)input()函數(shù)在沒有讀取任何數(shù)據(jù)的情況下達(dá)到文件結(jié)束條件(EOF)時(shí)引發(fā)
      +-- ImportError  # 導(dǎo)入模塊/對(duì)象失敗
      |    +-- ModuleNotFoundError  # 無法找到模塊或在在sys.modules中找到None
      +-- LookupError  # 映射或序列上使用的鍵或索引無效時(shí)引發(fā)的異常的基類
      |    +-- IndexError  # 序列中沒有此索引(index)
      |    +-- KeyError  # 映射中沒有這個(gè)鍵
      +-- MemoryError  # 內(nèi)存溢出錯(cuò)誤(對(duì)于Python 解釋器不是致命的)
      +-- NameError  # 未聲明/初始化對(duì)象 (沒有屬性)
      |    +-- UnboundLocalError  # 訪問未初始化的本地變量
      +-- OSError  # 操作系統(tǒng)錯(cuò)誤，EnvironmentError，IOError，WindowsError，socket.error，select.error和mmap.error已合并到OSError中，構(gòu)造函數(shù)可能返回子類
      |    +-- BlockingIOError  # 操作將阻塞對(duì)象(e.g. socket)設(shè)置為非阻塞操作
      |    +-- ChildProcessError  # 在子進(jìn)程上的操作失敗
      |    +-- ConnectionError  # 與連接相關(guān)的異常的基類
      |    |    +-- BrokenPipeError  # 另一端關(guān)閉時(shí)嘗試寫入管道或試圖在已關(guān)閉寫入的套接字上寫入
      |    |    +-- ConnectionAbortedError  # 連接嘗試被對(duì)等方中止
      |    |    +-- ConnectionRefusedError  # 連接嘗試被對(duì)等方拒絕
      |    |    +-- ConnectionResetError    # 連接由對(duì)等方重置
      |    +-- FileExistsError  # 創(chuàng)建已存在的文件或目錄
      |    +-- FileNotFoundError  # 請(qǐng)求不存在的文件或目錄
      |    +-- InterruptedError  # 系統(tǒng)調(diào)用被輸入信號(hào)中斷
      |    +-- IsADirectoryError  # 在目錄上請(qǐng)求文件操作(例如 os.remove())
      |    +-- NotADirectoryError  # 在不是目錄的事物上請(qǐng)求目錄操作(例如 os.listdir())
      |    +-- PermissionError  # 嘗試在沒有足夠訪問權(quán)限的情況下運(yùn)行操作
      |    +-- ProcessLookupError  # 給定進(jìn)程不存在
      |    +-- TimeoutError  # 系統(tǒng)函數(shù)在系統(tǒng)級(jí)別超時(shí)
      +-- ReferenceError  # weakref.proxy()函數(shù)創(chuàng)建的弱引用試圖訪問已經(jīng)垃圾回收了的對(duì)象
      +-- RuntimeError  # 在檢測(cè)到不屬于任何其他類別的錯(cuò)誤時(shí)觸發(fā)
      |    +-- NotImplementedError  # 在用戶定義的基類中，抽象方法要求派生類重寫該方法或者正在開發(fā)的類指示仍然需要添加實(shí)際實(shí)現(xiàn)
      |    +-- RecursionError  # 解釋器檢測(cè)到超出最大遞歸深度
      +-- SyntaxError  # Python 語法錯(cuò)誤
      |    +-- IndentationError  # 縮進(jìn)錯(cuò)誤
      |         +-- TabError  # Tab和空格混用
      +-- SystemError  # 解釋器發(fā)現(xiàn)內(nèi)部錯(cuò)誤
      +-- TypeError  # 操作或函數(shù)應(yīng)用于不適當(dāng)類型的對(duì)象
      +-- ValueError  # 操作或函數(shù)接收到具有正確類型但值不合適的參數(shù)
      |    +-- UnicodeError  # 發(fā)生與Unicode相關(guān)的編碼或解碼錯(cuò)誤
      |         +-- UnicodeDecodeError  # Unicode解碼錯(cuò)誤
      |         +-- UnicodeEncodeError  # Unicode編碼錯(cuò)誤
      |         +-- UnicodeTranslateError  # Unicode轉(zhuǎn)碼錯(cuò)誤
      +-- Warning  # 警告的基類
           +-- DeprecationWarning  # 有關(guān)已棄用功能的警告的基類
           +-- PendingDeprecationWarning  # 有關(guān)不推薦使用功能的警告的基類
           +-- RuntimeWarning  # 有關(guān)可疑的運(yùn)行時(shí)行為的警告的基類
           +-- SyntaxWarning  # 關(guān)于可疑語法警告的基類
           +-- UserWarning  # 用戶代碼生成警告的基類
           +-- FutureWarning  # 有關(guān)已棄用功能的警告的基類
           +-- ImportWarning  # 關(guān)于模塊導(dǎo)入時(shí)可能出錯(cuò)的警告的基類
           +-- UnicodeWarning  # 與Unicode相關(guān)的警告的基類
           +-- BytesWarning  # 與bytes和bytearray相關(guān)的警告的基類
           +-- ResourceWarning  # 與資源使用相關(guān)的警告的基類。被默認(rèn)警告過濾器忽略。

詳細(xì)說明請(qǐng)參考：https://docs.python.org/3/library/exceptions.html#base-classes

1.2 requests模塊的相關(guān)異常

在做爬蟲時(shí)，requests是一個(gè)十分好用的模塊，所以我們?cè)谶@里專門探討一下requests模塊相關(guān)的異常。

要調(diào)用requests模塊的內(nèi)置異常，只要“from requests.exceptions import xxx”就可以了，比如：

from requests.exceptions import ConnectionError, ReadTimeout

或者直接這樣也是可以的：

from requests import ConnectionError, ReadTimeout

requests模塊內(nèi)置異常類的層次結(jié)構(gòu)如下：

IOError
 +-- RequestException  # 處理不確定的異常請(qǐng)求
      +-- HTTPError  # HTTP錯(cuò)誤
      +-- ConnectionError  # 連接錯(cuò)誤
      |    +-- ProxyError  # 代理錯(cuò)誤
      |    +-- SSLError  # SSL錯(cuò)誤
      |    +-- ConnectTimeout(+-- Timeout)  # (雙重繼承，下同)嘗試連接到遠(yuǎn)程服務(wù)器時(shí)請(qǐng)求超時(shí)，產(chǎn)生此錯(cuò)誤的請(qǐng)求可以安全地重試。
      +-- Timeout  # 請(qǐng)求超時(shí)
      |    +-- ReadTimeout  # 服務(wù)器未在指定的時(shí)間內(nèi)發(fā)送任何數(shù)據(jù)
      +-- URLRequired  # 發(fā)出請(qǐng)求需要有效的URL
      +-- TooManyRedirects  # 重定向太多
      +-- MissingSchema(+-- ValueError) # 缺少URL架構(gòu)(例如http或https)
      +-- InvalidSchema(+-- ValueError) # 無效的架構(gòu)，有效架構(gòu)請(qǐng)參見defaults.py
      +-- InvalidURL(+-- ValueError)  # 無效的URL
      |    +-- InvalidProxyURL  # 無效的代理URL
      +-- InvalidHeader(+-- ValueError)  # 無效的Header
      +-- ChunkedEncodingError  # 服務(wù)器聲明了chunked編碼但發(fā)送了一個(gè)無效的chunk
      +-- ContentDecodingError(+-- BaseHTTPError)  # 無法解碼響應(yīng)內(nèi)容
      +-- StreamConsumedError(+-- TypeError)  # 此響應(yīng)的內(nèi)容已被使用
      +-- RetryError  # 自定義重試邏輯失敗
      +-- UnrewindableBodyError  # 嘗試倒回正文時(shí)，請(qǐng)求遇到錯(cuò)誤
      +-- FileModeWarning(+-- DeprecationWarning)  # 文件以文本模式打開，但Requests確定其二進(jìn)制長(zhǎng)度
      +-- RequestsDependencyWarning  # 導(dǎo)入的依賴項(xiàng)與預(yù)期的版本范圍不匹配
 
Warning
 +-- RequestsWarning  # 請(qǐng)求的基本警告 

詳細(xì)說明及源碼請(qǐng)參考：http://www.python-requests.org/en/master/_modules/requests/exceptions/#RequestException

下面是一個(gè)簡(jiǎn)單的小例子，python內(nèi)置了一個(gè)ConnectionError異常，這里可以不用再?gòu)膔equests模塊import了：

import requests
from requests import ReadTimeout
 
 
def get_page(url):
 try:
  response = requests.get(url, timeout=1)
  if response.status_code == 200:
   return response.text
  else:
   print('Get Page Failed', response.status_code)
   return None
 except (ConnectionError, ReadTimeout):
  print('Crawling Failed', url)
  return None
 
 
def main():
 url = 'https://www.baidu.com'
 print(get_page(url))
 
 
if __name__ == '__main__':
 main()

1.3 用戶自定義異常

此外，你也可以通過創(chuàng)建一個(gè)新的異常類擁有自己的異常，異常應(yīng)該是通過直接或間接的方式繼承自Exception類。下面創(chuàng)建了一個(gè)MyError類，基類為Exception，用于在異常觸發(fā)時(shí)輸出更多的信息。

　　在try語句塊中，拋出用戶自定義的異常后執(zhí)行except部分，變量 e 是用于創(chuàng)建MyError類的實(shí)例。

class MyError(Exception):
	def __init__(self, msg):
		self.msg = msg
	
	def __str__(self):
		return self.msg
 
 
try:
	raise MyError('類型錯(cuò)誤')
except MyError as e:
	print('My exception occurred', e.msg)
 

2. 異常捕獲

當(dāng)發(fā)生異常時(shí)，我們就需要對(duì)異常進(jìn)行捕獲，然后進(jìn)行相應(yīng)的處理。python的異常捕獲常用try...except...結(jié)構(gòu)，把可能發(fā)生錯(cuò)誤的語句放在try模塊里，用except來處理異常，每一個(gè)try，都必須至少對(duì)應(yīng)一個(gè)except。此外，與python異常相關(guān)的關(guān)鍵字主要有：