Python 和 Java 異常處理對比

阿新 • • 發佈：2019-01-31

當你在編寫程式時，可能由於人為或其它因素導致發生異常後，如果不對異常處理，程式就無法繼續執行。Python語言中也有自己的異常處理，下面我們先看下Java中的異常處理，然後再對比Python中的異常處理，其實它們都大同小異。java 中的異常處理我們不做過多介紹，只是為了和python的異常處理做對比，加深理解。

一、.Java 中的異常處理

java 中處理異常有五個關鍵字：try catch finally throw throws
try：將可能發生的異常存放到try塊中
catch：對異常進行捕獲
finally：無論是否出現異常都執行
throw：在方法體中丟擲異常
throws：在方法上丟擲異常

java 中對異常的處理更加嚴謹，異常的種類及結構如下

這裡寫圖片描述

java 中所有異常的父類為Throwable，Throwable 中有兩個重要的子類：Error（錯誤）和 Exception（異常）

Error 是不可恢復的異常，比如：JVM 溢位。
Exception 又分為兩種異常：檢查時異常和執行時異常。
檢查時異常的特點是需要客戶程式設計師捕獲異常（try）或丟擲異常（throws）讓呼叫著來處理，比如在IO程式設計、執行緒、xml解析應用中的異常都為檢查時異常，需要我們手動捕獲或丟擲異常。

// 檢查時異常
public static  void main(String[] args){
    try 
 {
        System.in.read();
    } catch (IOException e) {
        e.printStackTrace();
    }
}

執行時異常指的是所有的RuntimeException及其子類，特點是無須客戶程式設計師try或throws

// 執行時異常
public static void main(String[] args){
    args[1] = "exception"; // 陣列下標訪問越界
}

在實際程式設計中，有時我們會自己定義一些異常來對異常進行處理，java 中自定義檢查時異常需要繼承Exception 類並覆蓋方法，自定義執行時異常需要繼承 RuntimeException 並覆蓋方法。

// 自定義檢查時異常
public class MyException extends Exception {
    public MyException() {
        super();
    }

    public MyException(String message) {
        super(message);
    }

    public MyException(String message, Throwable cause) {
        super(message, cause);
    }

    public MyException(Throwable cause) {
        super(cause);
    }

    protected MyException(String message, Throwable cause, boolean enableSuppression, boolean writableStackTrace) {
        super(message, cause, enableSuppression, writableStackTrace);
    }

    // 測試（需要捕獲或丟擲異常）
    public static  void main(String[] args){
        try {
            throw new MyException("自定義檢查時異常");
        } catch (MyException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

// 自定義執行時異常
public class MyRuntimeException extends  RuntimeException {
    public MyRuntimeException() {
        super();
    }

    public MyRuntimeException(String message) {
        super(message);
    }

    public MyRuntimeException(String message, Throwable cause) {
        super(message, cause);
    }

    public MyRuntimeException(Throwable cause) {
        super(cause);
    }

    protected MyRuntimeException(String message, Throwable cause, boolean enableSuppression, boolean writableStackTrace) {
        super(message, cause, enableSuppression, writableStackTrace);
    }

    // 測試（不需要捕獲或丟擲異常）
    public static  void main(String[] args){
        throw new MyRuntimeException("自定義執行時異常");
    }
}

二、Python 中的異常處理

python 中的異常處理相比java來說，要簡單一些，python 中使用四個關鍵字來處理異常
try：捕獲異常，類似於 java 中的 try
except：處理異常，類似於 java 中的 catch
finally：不管是否捕獲到異常都會被執行，類似於 java 中的 finally
raise：丟擲異常，類似於 java 中的 throw

異常執行流程：
try塊存放可能出現的異常程式碼，如果沒有異常發生，忽略except子句，try子句執行後結束；如果在執行try子句的過程中發生了異常，那麼try子句餘下的部分將被忽略，如果異常的型別和 except 之後的名稱相符，那麼對應的except子句將被執行。最後執行 try 語句之後的程式碼。不管try在執行時，是否發生了異常，finally塊中的內容都會被執行。

python是一種解釋型語言，也就是說沒有編譯，所有它沒有檢查時異常，只有執行時異常，python 中常見異常如下

異常	描述
AssertionError	assert（斷言）語句失敗
AttributeError	訪問一個物件沒有的屬性，比如foo.x ，foo沒有x這個屬性。
IOError	輸入/輸出異常，基本上是無法開啟檔案
ImportError	無法引入模組或者包，基本上是路徑問題
IndentationError	語法錯誤，程式碼沒有正確對齊
IndexError	下標訪問越界，比如當x只有三個元素，卻試圖訪問x[5]
KeyError	試圖訪問字典裡不存在的鍵
KerboardInterrupt	Ctrl + C 被按下
NameError	使用一個還未被賦值予物件的變數
SyntaxError	Python程式碼非法，程式碼不能解釋
TypeError	傳入物件型別與要求的不符
UnboundLocalError	試圖訪問一個還未被設定的區域性變數，基本上是由於另一個同名的全域性變數，導致你以為正在訪問它
ValueError	傳入一個呼叫者不期望的值，即使值的型別是正確的

python 中經常用 print() 來列印輸出內容，使用print()丟擲異常，示例如下

print(5/0)

這裡寫圖片描述

1.raise 丟擲異常

示例：輸入一個數字，如果不是數字則丟擲異常ValueError

inputValue=input("請輸入一個數字：")
type(inputValue)
if inputValue.isdigit():
    print(inputValue)
else:
    raise ValueError

執行結果1：
請輸入一個數字：1
1

執行結果2：
請輸入一個數字：hello
Traceback (most recent call last):
File “C:\Users\Administrator\Desktop\test.py”, line 6, in
raise ValueError
ValueError

2.try…except…

我們在編寫程式時，可能會出現一些錯誤或異常，如果不進行處理那麼程式就會中止執行，示例如下，訪問字串中下標為20的字元時，會丟擲IndexError異常

str = "hello python"
print(str[20])  # IndexError: string index out of range

執行結果：
Traceback (most recent call last):
File “E:/code/workspace_python/class/python_day03/testError.py”, line 2, in
print(str[20]) # IndexError: string index out of range
IndexError: string index out of range

改寫示例，使用 try…except… 處理異常

str = "hello python"
try:
    print(str[20])
except IndexError:
    print('error...')

再次執行程式，發生異常後會列印 error…

3.try….except…else

str = "hello python"
try:
    print(str[10])
except IndexError:
    print('error...')
else:
    print('no error...')

執行結果：
o
no error…

將 str[10] 該為str[20]，else塊中的內容將不會執行，執行結果為：error…

4.try…except…finally

我們通過一個小案例來看下 try…except…finally 是如何處理異常的，輸入兩個數字然後做除法運算，將可能發生的異常程式碼放到 try 塊中，except 塊中對捕獲到的異常繼續處理

try:
    num1 = int(input("請輸入第一個數："))
    num2 = int(input("請輸入第二個數："))
    result = num1 / num2
    print("{0} / {1} = num{2}".format(num1, num2, result))
except ValueError as e:
    print("ValueError：{0}".format(e))
finally:
    print("bye bye");

執行結果1：
請輸入第一個數：10
請輸入第二個數：5
10 / 5 = num2.0
bye bye

執行結果2：第二個數字為字元h，丟擲異常ValueError
請輸入第一個數：1
請輸入第二個數：h
ValueError：invalid literal for int() with base 10: ‘h’
bye bye

執行結果3：除數為0，丟擲異常ZeroDivisionError
請輸入第一個數：1
請輸入第二個數：0
Traceback (most recent call last):
File “E:/code/workspace_python/class/python_day03/testError.py”, line 4, in
result = num1 / num2
ZeroDivisionError: division by zero

bye bye

執行結果3中丟擲了一個ZeroDivisionError異常，我們並沒有對這個異常做處理，異常處理時可以有多個except子句，修改上述程式碼

try:
    num1 = int(input("請輸入第一個數："))
    num2 = int(input("請輸入第二個數："))
    result = num1 / num2
    print("{0} / {1} = num{2}".format(num1, num2, result))
except ValueError as e:
    print("ValueError：{0}".format(e))
except ZeroDivisionError as e:
    print("ZeroDivisionError：{0}".format(e))
finally:
    print("bye bye");

執行結果：
請輸入第一個數：1
請輸入第二個數：0
ZeroDivisionError：division by zero
bye bye

一個 try 語句可能包含多個except子句，分別來處理不同的特定的異常。最多隻有一個分支會被執行，當有多個except子句時，可以將異常寫在一個元祖裡，改寫上述程式碼

try:
    num1 = int(input("請輸入第一個數："))
    num2 = int(input("請輸入第二個數："))
    result = num1 / num2
    print("{0} / {1} = num{2}".format(num1, num2, result))
except (ValueError, ZeroDivisionError)as e:
    print("Error：{0}".format(e))
finally:
    print("bye bye");

執行結果同上

5.傳遞異常

異常處理時，有時候我們在函式或方法內捕獲到了異常，但是又想重新引發它（傳遞異常），可以使用不帶引數的raise語句實現，程式碼如下

class Mcl:
    def calc(self, num1, num2):
        try:
            result = num1 / num2
            print("{0} / {1} = {2}".format(num1, num2, result))
            return num1 / num2
        # 捕獲到異常後不做處理
        except ZeroDivisionError as e:
            raise

app = Mcl()
app.calc(10, 2)
# 執行結果
# 10 / 2 = 5.0

app = Mcl()
app.calc(1, 0)
# 執行結果（丟擲異常）：ZeroDivisionError: division by zero

6.自定義異常

class MyError(Exception):
    # 覆蓋Exception的__init__()方法
    def __init__(self, value):
        self.value = value
    def __str__(self):
        return repr(self.value)

raise MyError("自定義異常!")

執行結果
Traceback (most recent call last):
File “E:/code/workspace_python/class/python_day03/testError.py”, line 7, in
raise MyError(“自定義異常!”)
main.MyError: ‘自定義異常!’

Python 和 Java 異常處理對比

一、.Java 中的異常處理

二、Python 中的異常處理

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