本篇文章主要内容为程序错误与异常处理，顺带会说一下内置模块 logging 。

缓解一下视疲劳

13. 如果自己写的 Python 程序出错了，怎么办？

缓解一下视疲劳

十三、Python 程序异常处理与 logging 模块

13.1 程序异常

程序异常，就是程序出错了，程序员一般叫做 BUG（八哥），写程序不出错是不可能发生的事情，而程序员要做的事情就是及时的捕获错误，修改错误。

13.1.1 最常见的错误 - 除数为 0

在数学中也存在类似的问题，除数不可以为 0。相同的概念在编程中也是存在的。

num1 = 20
num2 = 0
num3 = num1 / num2
print(num3)

运行代码出现下面的错误：

Traceback (most recent call last):
  File "D:/gun/2/demo7.py", line 3, in <module>
    num3 = num1 / num2
ZeroDivisionError: division by zero

错误内容就是末尾的 ZeroDivisionError: division by zero ，当出现错误程序崩溃，终止运行。错误异常中也提示了错误出现的行数 line 3 在第三行，但查看行号排查错误在很多时候无法直接解决问题，因为出错的地方不在行号那一行，修改 BUG 的效率一般会随着你对 Python 学习的深入逐步增强改善。

13.1.2 try ... except 语句

刚才的程序出现错误就终止运行了，如何避免程序被强迫终止，出现问题提示出问题，然后继续运行呢？这就是 try ... except 语句使用的场景了。

语法格式：

try:
    可能会出错的代码
except 异常对象:
    处理异常代码

按照上述语法格式修改上文代码。

num1 = 20
num2 = 0
try:
    num3 = num1 / num2
except ZeroDivisionError:
    print("除数不可以为 0 ")

此时程序不会报错，当发现除数为 0 会进入异常处理，直接输出除数不能为 0。

try 表示测试代码部分是否存在异常，except 表示捕获异常，前提是出现异常。如果 try 语句中没有任何错误，except 中的代码不会执行。

还有一点需要注意，在 except 后面是异常对象，该异常对象我们设置为 ZeroDivisionError 这是因为已经知道是会出现这个异常，如果在编码过程中不知道会出现哪种异常，依旧会出现错误。

num1 = 20
num2 = "abc"
try:
    num3 = num1 / num2
except ZeroDivisionError:
    print("除数不可以为 0 ")

上述代码依旧会报错，报错的异常为：

Traceback (most recent call last):
  File "D:/gun/2/demo7.py", line 4, in <module>
    num3 = num1 / num2
TypeError: unsupported operand type(s) for /: 'int' and 'str'

如果想在 except 后面支持本异常，需要添加上 TypeError。

num1 = 20
num2 = "abc"
try:
    num3 = num1 / num2
except (ZeroDivisionError,TypeError):
    print("除数不可以为 0 ")

也可以分开编写：

num1 = 20
num2 = "abc"
try:
    num3 = num1 / num2
except ZeroDivisionError:
    print("除数不可以为 0 ")

except TypeError:
    print("除数类型不对")

该种写法在书写的时候需要预先知道会提示哪种异常，如果异常不清楚那可以省略异常对象，直接使用下述代码即可。

num1 = 20
num2 = "abc"
try:
    num3 = num1 / num2
except:
    print("除数不可以为 0 ")

13.1.3 try ... except ... else 语句

在 try ... except 语句后面可以增加一个 else 语句，该语句表示的含义可以按照如下描述进行理解，当出现异常的时候执行 except 语句中的代码，当无异常执行 else 语句代码。

num1 = 20
num2 = 1
try:
    num3 = num1 / num2
except ZeroDivisionError:
    print("除数不可以为 0 ")

except TypeError:
    print("除数类型不对")

else:
    print("无异常，会被执行")

以上代码无错误，那 else 语句就会被执行到。

13.2 异常类型

13.2.1 常见的异常类型

在编写代码的过程中，你需要掌握一些常见的异常类型，熟记它们可以帮助你快速进行错误排查。

AttributeError 某个对象没有属性
Exception 通用型异常对象
FileNotFoundError 找不到文件
IOError 输入输出异常
IndexError 索引异常
KeyError 键异常
NameError 对象名称异常
SyntaxError 语法错误
TypeError 类型错误
ValueError 值错误

以上错误都属于常见错误，其中重点以 Exception 通用异常对象与 SyntaxError 语法错误为主，它们两个是最常出现的。

很多时候其实直接使用通用异常对象 Exception 就可以了，不需要记住所有的异常类型的。

13.2.2 捕捉多个异常

在上文已经接触过捕捉多个异常的语法格式了，可以在学习一下。

try:
    可能出错的代码块
except 异常对象1:
    异常处理代码块
except 异常对象2:
    异常处理代码块

13.2.3 一个 except 捕获多个异常

Python 也支持使用一个 except 捕获多个异常，具体语法格式如下：

try:
    可能出错的代码块
except (异常对象1,异常对象2...):
    异常处理代码块

13.2.4 直接抛出异常

捕获到异常之后，可以直接抛出 Python 给内置好的异常信息，例如：

num1 = 20
num2 = 0
try:
    num3 = num1 / num2
except ZeroDivisionError as e:
    print(e)

except TypeError as e:
    print(e)

else:
    print("无异常，会被执行")

注意 except 后面异常对象使用 as 关键字起了一个别名叫做 e，然后直接输出 e 就是 Python 内置好的错误信息了。这里的 e 可以为任意名称，遵循变量命名规则即可。

13.3 finally 语句

try ... except 语句还可以和 finally 语句配合，形成下述语法格式：

try:
    可能出错的代码块
except:
    代码出错执行的代码块
else:
    代码正常执行的代码块
finally:
    无论代码是否有异常出现都会执行的的代码块

finally 语法需要与 try 语句配合使用，无论是否有异常出现都会执行该语句内容，具体代码大家可以自行测试即可。

13.4 日志模块 logging

13.4.1 logging 模块

在 Python 中为了更好的记录程序错误信息，提供了一个 logging 模块供我们使用，该模块提供了 5 个等级用于标记日志信息的等级。

DEBUG 等级，使用 logging.debug() 显示
INFO 等级，记录类的日志
WARNING 等级，警告级别，存在潜在风险
ERROR 等级，引发错误
CRITICAL 等级，引发系统出现问题，最高等级

导入 logging 模块之后，可以使用下述内容设置显示信息的等级。

import logging
logging.basicConfig(level=logging.DEBUG)

五个等级输出函数如下：

import logging
logging.basicConfig(level=logging.DEBUG)

logging.debug("DEBUG")
logging.info("INFO")
logging.warning("WARNING")
logging.error("ERROR")
logging.critical("CRITICAL")

输出内容如下：

DEBUG:root:DEBUG
INFO:root:INFO
WARNING:root:WARNING
ERROR:root:ERROR
CRITICAL:root:CRITICAL

上述代码因为设置的等级是 DEBUG，所以所有的日志信息都会输出，如果设置为 WARNING，例如下述代码，查看输出内容。

import logging
# 注意看这里的设置
logging.basicConfig(level=logging.WARNING)

logging.debug("DEBUG")
logging.info("INFO")
logging.warning("WARNING")
logging.error("ERROR")
logging.critical("CRITICAL")

因为设置了 logging 输出等级是 WARNING，所以较低等级的 DEBUG 与 INFO 将不再输出，这样可以随着程序开发不断的提高等级，最终提高到 CRITICAL。

13.4.2 格式化 logging 日志信息

可以在全局进行 logging 信息的格式化，语法格式如下：

logging.basicConfig(level=logging.WARNING,format = "")

在不设置 format 的时候，默认输出的日志信息如下，所以输出内容前面都存在一个 DEBUG:root: 内容，如果设置 format="" 即可删除原内容。

DEBUG:root:DEBUG
INFO:root:INFO
WARNING:root:WARNING
ERROR:root:ERROR
CRITICAL:root:CRITICAL

设置 format = ""，代码如下：

import logging
logging.basicConfig(level=logging.WARNING,format= "")

其余内容不需要修改，输出的日志信息，已经没有前面的默认关键词了。

WARNING
ERROR
CRITICAL

对于日志信息的格式化，还可以增加 asctime ，该内容为时间信息，例如下述代码：

import logging
logging.basicConfig(level=logging.WARNING,format= "%(asctime)s")

logging.debug("DEBUG")
logging.info("INFO")
logging.warning("WARNING")
logging.error("ERROR")
logging.critical("CRITICAL")

使用该内容运行结果发现，要输出的信息没有了，这是因为你在 format 参数中只传了 asctime 一个内容，如果还需要 logging 输出信息，需要增加 message，语法如下：

import logging
logging.basicConfig(level=logging.WARNING,format= "%(asctime)s %(message)s")

logging.warning("WARNING")
logging.error("ERROR")
logging.critical("CRITICAL")

学习过 asctime 与 message 之后，你应该对 format 格式化的语法有了一些基本的认知，它应该是一个 %(参数名)s 这样的结构，如果增加一个 logging 等级参数 levelname，尝试一下你可以将其拼接到 format 中吗？

13.4.3 程序日志 logging 输出到文件中

程序日志如果都输出在 Python 控制台，导致的结果就是控制台出现大量的调试信息，很多时候可以将日志信息输出到文件中，而且实现非常简单，只需要增加一个参数 filename 即可解决问题。

import logging
logging.basicConfig(filename = "out.txt",level=logging.WARNING,format= "%(asctime)s %(message)s")

执行上述代码之后，会自动在当前根目录（文件与目录可以自己设置）生成一个日志文件。

13.4.4 停用程序日志

使用下述方法停用日志。

logging.disable(level)

如果希望全部停用，只需要直接限制等级到 CRITICAL 即可。

import logging
logging.basicConfig(level=logging.WARNING,format= "%(asctime)s %(message)s")
logging.disable(level=logging.CRITICAL)
logging.debug("DEBUG")
logging.info("INFO")
logging.warning("WARNING")
logging.error("ERROR")
logging.critical("CRITICAL")