Python学习--raise 用法详解

def basic_raise():    """raise 的基本用法"""    # 1. 抛出异常实例    try:        raise ValueError("这是一个值错误")    except ValueError as e:        print(f"捕获到异常: {e}")    # 2. 抛出异常类（会自动创建实例）    try:        raise ValueError    except ValueError as e:        print(f"捕获到异常类: {e}")    # 3. 抛出异常时不带参数    try:        raise ValueError()    except ValueError as e:        print(f"捕获到空异常: {e}")    # 4. 重新抛出当前异常    try:        try:            raise TypeError("类型错误")        except TypeError:            print("重新抛出异常")            raise  # 重新抛出    except TypeError as e:        print(f"最终捕获: {e}")basic_raise()

def raise_with_args():    """抛出带参数的异常"""    # 单个参数    try:        raise ValueError("错误信息")    except ValueError as e:        print(f"错误信息: {e}")    # 多个参数（某些异常支持）    try:        raise RuntimeError("错误信息", "额外信息", 123)    except RuntimeError as e:        print(f"多个参数: {e.args}")        print(f"第一个参数: {e.args[0]}")        print(f"第二个参数: {e.args[1]}")    # 使用关键字参数    try:        raise ValueError(message="自定义消息", code=500)    except ValueError as e:        print(f"消息: {e}")        # 注意：ValueError 不支持直接访问关键字参数raise_with_args()

def custom_exception_classes():    """自定义异常类"""    # 基础自定义异常    class MyError(Exception):        """我的自定义异常"""        pass    # 带字段的自定义异常    class ValidationError(Exception):        def __init__(self, field, message, code=None):            self.field = field            self.message = message            self.code = code            super().__init__(f"{field}: {message}")    # 带方法的自定义异常    class BusinessError(Exception):        def __init__(self, message, severity="error"):            self.message = message            self.severity = severity            self.timestamp = None        def with_timestamp(self):            from datetime import datetime            self.timestamp = datetime.now()            return self        def __str__(self):            return f"[{self.severity.upper()}] {self.message}"    # 使用自定义异常    try:        raise MyError("这是一个自定义异常")    except MyError as e:        print(f"自定义异常: {e}")    try:        raise ValidationError("email", "邮箱格式不正确", code=1001)    except ValidationError as e:        print(f"验证错误: {e}")        print(f"字段: {e.field}, 代码: {e.code}")    try:        error = BusinessError("业务逻辑错误", "critical").with_timestamp()        raise error    except BusinessError as e:        print(f"业务错误: {e}")        print(f"严重级别: {e.severity}")        print(f"时间戳: {e.timestamp}")custom_exception_classes()

def exception_hierarchy():    """异常层次结构"""    # 定义异常层次    class AppError(Exception):        """应用基础异常"""        pass    class ConfigError(AppError):        """配置错误"""        pass    class DatabaseError(AppError):        """数据库错误"""        pass    class ConnectionError(DatabaseError):        """连接错误"""        pass    class QueryError(DatabaseError):        """查询错误"""        pass    class ValidationError(AppError):        """验证错误"""        pass    def process_data():        """处理数据的函数"""        # 可以抛出不同级别的异常        import random        error_type = random.choice(['config', 'connection', 'query', 'validation'])        if error_type == 'config':            raise ConfigError("配置文件格式错误")        elif error_type == 'connection':            raise ConnectionError("无法连接到数据库")        elif error_type == 'query':            raise QueryError("SQL 语法错误")        else:            raise ValidationError("数据验证失败")    # 处理异常    try:        process_data()    except ConnectionError as e:        print(f"连接错误（具体）: {e}")    except DatabaseError as e:        print(f"数据库错误（一般）: {e}")    except AppError as e:        print(f"应用错误: {e}")    except Exception as e:        print(f"其他错误: {e}")exception_hierarchy()

def exception_chaining():    """异常链 - raise ... from"""    def parse_config(filename):        """解析配置文件"""        try:            with open(filename, 'r') as f:                return eval(f.read())        except FileNotFoundError as e:            # 抛出新的异常，保留原始异常            raise RuntimeError(f"配置文件 {filename} 不存在") from e        except SyntaxError as e:            # 抛出新的异常，保留原始异常            raise RuntimeError(f"配置文件语法错误") from e    def load_settings():        """加载设置"""        try:            config = parse_config("config.txt")            return config        except RuntimeError as e:            # 访问原始异常            print(f"错误: {e}")            print(f"原始错误: {e.__cause__}")            raise    # 使用异常链    try:        load_settings()    except RuntimeError as e:        print(f"\n最终捕获: {e}")        print(f"原因: {e.__cause__}")    # 抑制原始异常 (from None)    def process_without_chain():        try:            result = 10 / 0        except ZeroDivisionError:            raise ValueError("计算错误") from None    try:        process_without_chain()    except ValueError as e:        print(f"\n抑制原始异常: {e}")        print(f"原始异常: {e.__cause__}")  # Noneexception_chaining()

def conditional_raise():    """条件性抛出异常"""    def validate_age(age):        """验证年龄"""        if not isinstance(age, int):            raise TypeError(f"年龄必须是整数，得到 {type(age).__name__}")        if age < 0:            raise ValueError(f"年龄不能为负数: {age}")        if age > 150:            raise ValueError(f"年龄超出合理范围: {age}")        return True    # 批量验证    ages = [25, -5, "三十", 200, 18]    for age in ages:        try:            validate_age(age)            print(f"✓ {age} 验证通过")        except TypeError as e:            print(f"✗ {age}: 类型错误 - {e}")        except ValueError as e:            print(f"✗ {age}: 值错误 - {e}")conditional_raise()

def raise_in_loop():    """在循环中使用 raise"""    def process_items(items):        """处理项目列表"""        results = []        for i, item in enumerate(items):            try:                # 模拟处理逻辑                if item is None:                    raise ValueError(f"项目 {i} 为 None")                if not isinstance(item, (int, float)):                    raise TypeError(f"项目 {i} 不是数字")                if item == 0:                    raise ZeroDivisionError(f"项目 {i} 为 0")                result = 100 / item                results.append(result)            except (ValueError, TypeError, ZeroDivisionError) as e:                print(f"跳过项目 {i}: {e}")                continue        return results    # 测试    test_data = [10, None, "abc", 0, 5, 2]    results = process_items(test_data)    print(f"处理结果: {results}")raise_in_loop()

def design_principles():    """异常设计原则"""    # 1. 异常应该有意义    class UserNotFoundError(Exception):        """用户不存在"""        pass    class UserAlreadyExistsError(Exception):        """用户已存在"""        pass    # 2. 提供有用的错误信息    def find_user(user_id):        if user_id <= 0:            raise ValueError(f"无效的用户ID: {user_id}")        # ...    # 3. 使用合适的异常类型    def divide(a, b):        if b == 0:            raise ZeroDivisionError("除数不能为0")  # 使用内置异常        return a / b    # 4. 不要滥用异常    def bad_use(data, index):        try:            return data[index]        except IndexError:            return None  # 应该使用条件判断    def good_use(data, index):        if 0 <= index < len(data):            return data[index]        return None    # 5. 文档化异常    def calculate_price(quantity, price):        """        计算总价        Args:            quantity: 数量            price: 单价        Returns:            总价        Raises:            ValueError: 当数量或价格为负数时            TypeError: 当参数不是数字时        """        if quantity < 0 or price < 0:            raise ValueError("数量和价格不能为负数")        return quantity * price    print("异常设计原则演示完成")design_principles()

def exception_templates():    """异常处理模板"""    # 模板1: 简单验证    def validate_input(value):        if not value:            raise ValueError("输入不能为空")        return value    # 模板2: 重试模式    def retry_operation(func, max_retries=3, delay=1):        for attempt in range(max_retries):            try:                return func()            except Exception as e:                if attempt == max_retries - 1:                    raise                print(f"重试 {attempt + 1}/{max_retries}: {e}")                time.sleep(delay)    # 模板3: 资源管理    class Resource:        def __enter__(self):            # 获取资源            return self        def __exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb):            # 释放资源            if exc_type:                print(f"发生异常: {exc_type.__name__}")            return False    # 模板4: 异常转换    def convert_exception(func):        from functools import wraps        @wraps(func)        def wrapper(*args, **kwargs):            try:                return func(*args, **kwargs)            except ValueError as e:                raise RuntimeError(f"转换后的错误: {e}") from e        return wrapper    # 模板5: 日志记录    import logging    def log_exception(func):        @wraps(func)        def wrapper(*args, **kwargs):            try:                return func(*args, **kwargs)            except Exception as e:                logging.error(f"函数 {func.__name__} 失败: {e}", exc_info=True)                raise        return wrapper    print("异常处理模板演示完成")exception_templates()