Python 简明教程

Python - Custom Exceptions

What are Custom Exceptions in Python?

Python custom exceptions 是用户定义的错误类，它扩展了基础异常类。开发人员可以定义和处理对自己的应用程序来说是唯一的特定错误条件。通过创建自定义异常，开发人员可以改进自己的代码。这样可以提供更有意义的错误消息，并通过指出发生了什么类型的错误并且该错误源自何处来方便调试过程。

为了定义唯一的异常，我们通常必须创建新类，该类从 Python 的内置异常类或其子类之一获取其名称。相应的 except 块可用于触发此自定义类并捕获它。

当发生特定错误时，开发人员可以控制程序流程并采取适当的操作，诸如记录错误、重试操作或正常关闭应用程序。自定义异常可以通过覆盖 init 方法并将额外的信息存储为实例属性来携带有关错误的其他上下文或数据。

使用自定义异常提高了复杂程序中错误处理的清晰度。它有助于区分可能需要不同处理策略的不同类型的错误。例如，当文件解析库可能定义文件格式错误、字段缺失错误或字段无效错误等异常来处理文件处理过程中可能出现的各种问题时。这种粒度级别通过提高软件的鲁棒性和用户体验，使客户端代码能够更有效地捕获和解决特定问题。Python 的自定义异常是处理错误和更具表现力的代码编写的绝佳工具。

Why to Use Custom Exceptions?

Python 中的自定义异常提供了多种优势，它增强了我们的代码的功能、可读性和可维护性。以下是使用自定义异常的主要原因：

Specificity: 自定义异常允许我们表示对我们的应用程序来说是唯一的特定错误条件。
Clarity: 它们通过明确描述错误的性质来使代码更容易理解。
Granularity: 自定义异常允许进行更精确的错误处理。
Consistency: 它们有助于维持整个代码库中一致的错误处理策略。

Creating Custom Exceptions

在 Python custom exceptions 中创建涉及定义新的异常类，这些类扩展 Python 的内置异常类或其任何子类。这样，开发人员就可以在自己的应用程序中创建专门针对特定场景的错误类型。以下是我们如何有效地创建和使用自定义异常的方法：

Define the Custom Exception Class

我们可以通过定义从异常或其他异常类（如 RuntimeError、ValueError 等）继承的新类来开始创建自定义异常，具体取决于错误的性质。

以下是定义自定义异常类的示例。在此示例中，CustomError 是一个从 Exception 继承的自定义异常类。 init method 用可选的错误消息初始化异常：

class CustomError(Exception):
   def __init__(self, message):
      super().__init__(message)
      self.message = message

Raise the Custom Exception

为了触发自定义异常，我们可以使用 raise 语句，后跟自定义异常类的实例。另外，我们可以传递一条消息以提供有关错误的上下文信息。

在此函数 process_data() 中，当数据参数为空时触发 CustomError 异常，具体说明了特定错误条件。

def process_data(data):
   if not data:
      raise CustomError("Empty data provided")
   # Processing logic here

Handle the Custom Exception

为了处理自定义异常，我们必须使用 try-except block 。在 except 块中捕获自定义异常类并根据需要处理错误。

下面的代码中，如果 process_data([]) 引发了 CustomError，则 except 块会捕获它，我们就能打印错误消息 (e.message) 或执行其他错误处理任务。

try:
   process_data([])
except CustomError as e:
   print(f"Custom Error occurred: {e.message}")
   # Additional error handling logic

Example of Custom Exception

以下是 Python 中自定义异常处理的基本示例。在该示例中，我们通过子类化内置 Exception 类来定义一个自定义异常，并使用 try-except 块来处理该自定义异常 -

# Define a custom exception
class CustomError(Exception):
   def __init__(self, message):
      self.message = message
      super().__init__(self.message)

# Function that raises the custom exception
def check_value(value):
   if value < 0:
      raise CustomError("Value cannot be negative!")
   else:
      return f"Value is {value}"

# Using the function with exception handling
try:
   result = check_value(-5)
   print(result)
except CustomError as e:
   print(f"Caught an exception: {e.message}")

Output

执行以上代码，我们将获得以下 output -

Caught an exception: Value cannot be negative!