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异常处理(Exception)
异常(Exception)，对于异常而言，也就是说程序写的没有问题，但是在某些情况下会导致程序无法正常的执行下去，例如open函数去操作一个文件，但文件不存在，或者已经存在一个同名文件，这就是异常，当异常发生之后，程序也就停止了，需要知道的是，异常是不可避免的，而对于Python的异常处理，如下格式。
try:
<语句> # 运行代码
except <异常类>:
<语句> # 捕获到上述指定的异常时运行的代码
except <异常类> as <变量名>: # 将前面的异常类通过异常初始化一个实例并赋值给as后面的变量名
<语句> # 捕获到上述指定的异常时运行的代码
else:
<语句> # 如果没有异常发生则执行
finally:
<语句> # 不论是否有异常都执行
错误和异常
在编程的时候会经常遇到两类问题，一类是错误，一类的异常，对于错误(Error)，比如逻辑错误，某个地方应该是加，但是写成了减，这就是逻辑错误，但是逻辑上出错了，它并不会直接显现出来，只不过可能在结果中可能会带来问题，这种称之为逻辑错误，逻辑错误一般并不能直接表现。
在高级编程语言中，一般都有错误和异常的概念，异常是可以捕获并被处理的，但是错误是无法捕获的，如下就是错误和异常的表现，可以看出，一个健壮的系统应该尽可能的避免错误，尽可能的捕获、处理异常。
# 错误
def 0A():
pass
# SyntaxError: invalid syntax
# ---
# 异常
with open("test",'r') as f:
pass
# FileNotFoundError: [Errno 2] No such file or directory: 'test'
产生异常
产生异常的方式很简单，有两种，第一种，解释器自动引发异常，比如上述的打开一个文件，或者1/0时，这种异常都是在运行期跑出来的，它是由解释器发现的，然后解释器会自动引发异常。
还有一种异常，它是我们手动抛出的，我们用这种方式给它抛出一个异常来，如下实例，如果一个函数的参数不是int类型，则抛出异常。
程序会在抛出异常的地方中断执行，如果不捕获，程序则种植当前线程的执行。
# 解释器引发异常
print(1 / 0) # ZeroDivisionError: division by zero
# 手动抛出异常
def cce(n):
if isinstance(n,int):
pass
else:
raise TypeError("输入错误")
cce("cce") # TypeError: 输入错误
异常捕获
一般情况下，在程序设计时，都会将可预知的异常进行捕获，因为如果不捕获，这个异常就会带来及其严重的后果，因为异常一旦产生之后，当前运行的线程就会崩掉了，这个问题非常棘手，如果异常处理不好，再不做日志处理，程序在运行的过程中产生的问题，也就没人知道它到底是什么原因造成的，往往程序都会有异常，但是如果不做异常捕获，我们连哪里出问题了都不知道，所以说异常捕获是程序设计的必备功能。
异常捕获可以使用try和except来进行捕获，我们可以将要监测是否会出现异常的代码放在try和except之间，这个try和except之间的代码，如果出现任何异常，将会被except捕获，捕获之后，我们就可以做处理，那么此时，做了异常处理，我们的程序也就不会再因为这个异常而终止，那么即使出现了异常，代码也将继续往下执行，不会出现异常发生导致中断程序执行的现象。
try:
带捕获异常的代码块
except [捕获的异常类型]:
异常的处理代码块
同时，except也可以指定需要捕获的异常类型，如果不指定类型，那么将全部捕获，如果指定了类型将只捕获指定类型，出现其他类型，则程序中断停止，当然如果在try和except之间的代码，没有出现异常，那么except下面的处理代码也将不会执行。
try:
print(1/0)
except ZeroDivisionError: # 只捕获除0异常
print("Error") # Error
抛出异常
抛出异常，主要使用raise来实现，它主要是用于当程序出现错误，非内置的系统错误，而是程序上的错误，那么此时就可以通过raise显式地将异常手动抛出来。一旦执行了raise语句，raise后面的语句将不能执行。
同时，需要注意的是，raise必须是继承自BaseException异常基类的子类，当然，我们也可以自定义异常同时继承系统内置的异常类。
raise IndexError
# Traceback (most recent call last):
# File "/usr/local/Project/cce/Py/edu.py", line 7, in <module>
# raise IndexError
# IndexError
raise还有一种特殊用法，就是在except里面，使用raise，则会将捕获到到的异常重新抛出，有这么一种情况，比如，一个程序，在执行时可能会出现异常，程序员就给他加入了try和except，来捕获异常，但是它并不想让这个异常消失，而是只是做一个简单的日志记录。
那么为了达到这种目的，我们可以在except里面使用raise，直接将当前异常抛出，先捕获，后抛出，如下示例。
# 可以看到下面的结果，虽然我们捕获了ZeroDivisionError，但是如果在except里面使用一个raise，则会重新将捕获到的异常重新抛出
# 这种场景，一般都是用来做日志记录
try:
1/0
except ZeroDivisionError:
print("error")
raise
# Traceback (most recent call last):
# File "/usr/local/Project/cce/Py/edu.py", line 9, in <module>
# 1/0
# ZeroDivisionError: division by zero
# error
异常类及继承层次
如下就是Python目前比较常见的异常类，以及继承的层次，各Python版本不同可能有变更，从BaseException基类开始，其他的都属于BaseException的子类，他们都是单一继承下来的，所以在Python中所有的异常都应该从BaseException开始，它是所有异常的基类。
然后还分几大类，SystemExit、KeyboardInterrupt、GeneratorExit、Exception，其中SystemExit为系统退出，KeyboardInterrupt为键盘终止，类似Ctrl+C，GeneratorExit和协程Generator的关闭是有关系的，Exception，即异常，这是程序员在程序开发时，遇到的最常见的异常类的父类。
BaseException
+-- SystemExit
+-- KeyboardInterrupt
+-- GeneratorExit
+-- Exception
+-- StopIteration
+-- StopAsyncIteration
+-- ArithmeticError
| +-- FloatingPointError
| +-- OverflowError
| +-- ZeroDivisionError
+-- AssertionError
+-- AttributeError
+-- BufferError
+-- EOFError
+-- ImportError
| +-- ModuleNotFoundError
+-- LookupError
| +-- IndexError
| +-- KeyError
+-- MemoryError
+-- NameError
| +-- UnboundLocalError
+-- OSError
| +-- BlockingIOError
| +-- ChildProcessError
| +-- ConnectionError
| | +-- BrokenPipeError
| | +-- ConnectionAbortedError
| | +-- ConnectionRefusedError
| | +-- ConnectionResetError
| +-- FileExistsError
| +-- FileNotFoundError
| +-- InterruptedError
| +-- IsADirectoryError
| +-- NotADirectoryError
| +-- PermissionError
| +-- ProcessLookupError
| +-- TimeoutError
+-- ReferenceError
+-- RuntimeError
| +-- NotImplementedError
| +-- RecursionError
+-- SyntaxError
| +-- IndentationError
| +-- TabError
+-- SystemError
+-- TypeError
+-- ValueError
| +-- UnicodeError
| +-- UnicodeDecodeError
| +-- UnicodeEncodeError
| +-- UnicodeTranslateError
+-- Warning
+-- DeprecationWarning
+-- PendingDeprecationWarning
+-- RuntimeWarning
+-- SyntaxWarning
+-- UserWarning
+-- FutureWarning
+-- ImportWarning
+-- UnicodeWarning
+-- BytesWarning
+-- ResourceWarning
继承捕获
可以看到上面，异常类是有父子关系的，在我们使用execpt捕获的时候，如果是一个异常类下面的子异常类报错，也可以使用这个子异常类的父类去捕获，换而言之，如果抛出了一个父异常类下面的子异常类的异常，父异常类都可以捕获，如下示例。
try:
print(1/0)
except ArithmeticError: # 上述抛出的ZeroDivisionError异常，依旧可以被ArithmeticError捕获
print("Error") # Error
同时，对于except捕获，可以有多个，类似if语句一样，此处需要注意上述继承关系，因为except只会引发依次，也就是说即使有多个except，也只会执行其中一个，所以为了避免出现这种情况，我们应该把最里层的异常类放在最上面，而更大范围的父类放在最下面，由小到下依次往下。
try:
raise Exception
except SystemExit:
print("引发SystemExit")
except:
print("引发except all") # 引发except all
SystemExit
SystemExit是一个系统退出异常，但是这个SystemExit的异常有点特殊，它不会显式的抛出异常，所以用肉眼很难去判断这个异常，但是我们可以通过退出码来判断，即状态码，状态码如果非0，那么说明程序就是有问题的。
exit(100)
# Process finished with exit code 100
KeyboardInterrupt
KeyboardInterrupt异常类，主要监听键盘时间，在程序运行时出现Ctrl+c的时候才会捕获到，那么一般这种异常，我们可以用来做数据清理，比如一个程序，运行到了一半，捕获到了Ctrl+c，那么此时，我们可以清理一些程序运行时的垃圾，然后终止程序，如下示例。
try:
while True:
name = input("input name: ")
except KeyboardInterrupt:
print("-------Ctrl+c----------") # input name: -------Ctrl+c----------
Exception
Exception是系统所有内建、非系统退出的异常基类，比如常见的StopIteration、KeyError以及IndexError等，同时，当我们需要自定义一个异常类时，可以从它开始继承。
try:
print("1"+1)
except Exception:
print("触发Exception") # 触发Exception
# 自定义异常类
class MyException(Exception):
pass
try:
raise MyException # 直接用自定义类引发
except MyException:
print("触发MyException") # 触发MyException
as子句
在异常语句的except阶段可以使用as子句来将一个异常类赋值给一个标识符，如果在异常处理阶段需要用到这个抛出的异常类，或者用到这个异常类的一些属性时，那么就可以使用as语法来将异常类保存到一个标识符下面，我们就可以利用这个标识符来获取类的属性，比如这个异常模块，就可以通过这个标识符拿到文件名或退出码等信息，然后利用标识符来引用。
try:
open("cce","r")
except FileNotFoundError as e:
print(e.filename,e.errno) # cce 2 # 前面是没有找到的文件名，后面是退出码
finally子句
finally子句的意思是最终的意思，换而言之就是，不管是否触发异常，finally下面的代码一定会执行，并且finally在写的时候，是可以在except结合在一起的。
但是在这里需要注意的是，try只捕获异常，如果在嵌套环境下，内层try将异常已经捕获了，那么外层的try将不会进行二次捕获。
try:
open("cce","r")
except FileNotFoundError as e:
print(e.filename,e.errno) # cce 2
finally:
print('finally') # finally
# 升级版，嵌套异常处理，并做垃圾清理
try:
fileobj=open("cce","r")
except FileNotFoundError as e:
print(e.filename,e.errno) # cce 2
finally:
try:
fileobj.close() # 不论fileobj是否成功拿到一个文件对象，都对其close
except:
pass
# 可以看到，外层error并没有打印，就说明，内层try捕获了，外层将不再进行二次捕获
try:
try:
1/0
except:
print("内层error")
finally:
print("内层finally")
except:
print("外层error")
finally:
print("外层finally")
# 内层error
# 内层finally
# 外层finally
else子句
else子句存在于finally后面，except之前，else表示，如果try没有捕获到任何异常，else子句就会执行，如果捕获到异常就会进入到except，它是和except相反的，如下示例。
try:
pass
except:
print("error")
else:
print("else")
finally:
print("finally")
# else
# finally
