本文最后更新于 2024-07-06，文章内容可能已经过时。

5. Python异常模块与包

1. 异常处理（捕获异常）

在真实工作中, 我们肯定不能因为一个小的BUG就让整个程序全部奔溃, 也就是我们希望的是对BUG进行提醒, 整个程序继续运行，这就是捕获异常。

捕获异常的作用在于：提前假设某处会出现异常，做好提前准备，当真的出现异常的时候，可以有后续手段。

捕获异常：

try:    
    # 可能发生错误的代码
except:    
    # 如果出现异常执行的代码

捕获指定异：

try:
    print(name)
except NameError as e:
    print('name变量名称未定义错误')

注意：

  • 如果尝试执行的代码的异常类型和要捕获的异常类型不一致，则无法捕获异常。
  • 一般try下方只放一行尝试执行的代码

捕获多个异常

当捕获多个异常时，可以把要捕获的异常类型的名字，放到except 后，并使用==元组==的方式进行书写。

try:
    print(1/0)
except (NameError, ZeroDivisionError):
    print('ZeroDivision错误...')

捕获异常并输出描述信息

try:
    print(num)
except (NameError, ZeroDivisionError) as e:
    print(e)

捕获所有异常

try:
    print(name)
except Exception as e:
    print(e)

异常else

else表示的是如果没有异常要执行的代码

try:
    print(1)
except Exception as e:
    print(e)
else:
    print('我是else，是没有异常的时候执行的代码')

异常的finally

finally表示的是无论是否异常都要执行的代码，例如关闭文件。

try:
    f = open('test.txt', 'r')
except Exception as e:
    f = open('test.txt', 'w')
else:
    print('没有异常，真开心')
finally:
    f.close()

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# 捕获所有异常
try:
    f = open("D:/123.txt", "r", encoding="UTF-8")
except Exception as e:
    print("出现异常了")
    f = open("D:/123.txt", "w", encoding="UTF-8")
else:
    print("好高兴，没有异常。")
finally:
    print("我是finally，有没有异常我都要执行")
    f.close()

2. 异常的传递

异常是具有传递性的。当函数func01中发生异常, 并且没有捕获处理这个异常的时候, 异常会传递到函数func02, 当func02也没有捕获处理这个异常的时候main函数会捕获这个异常, 这就是异常的传递性。

提示: 当所有函数都没有捕获异常的时候, 程序就会报错。

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利用异常具有传递性的特点, 当我们想要保证程序不会因为异常崩溃的时候, 就可以在main函数中设置异常捕获, 由于无论在整个程序哪里发生异常, 最终都会传递到main函数中, 这样就可以确保所有的异常都会被捕获。

3. Python模块

Python 模块(Module)，是一个 Python 文件，以 .py 结尾. 模块能定义函数，类和变量，模块里也能包含可执行的代码。

模块的作用: python中有很多各种不同的模块, 每一个模块都可以帮助我们快速的实现一些功能, 比如实现和时间相关的功能就可以使用time模块我们可以认为一个模块就是一个工具包, 每一个工具包中都有各种不同的工具供我们使用进而实现各种不同的功能。

模块的导入方式

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常用的组合形式如：

  • import 模块名
  • from 模块名
  • import 类、变量、方法等
  • from 模块名 import *
  • import 模块名 as 别名
  • from 模块名 import 功能名 as 别名

注意事项：

  • from可以省略，直接import即可
  • as别名可以省略
  • 通过”.”来确定层级关系
  • 模块的导入一般写在代码文件的开头位置

自定义模块

Python中已经帮我们实现了很多的模块. 不过有时候我们需要一些个性化的模块, 这里就可以通过自定义模块实现, 也就是自己制作一个模块。

注意:

  • 每个Python文件都可以作为一个模块，模块的名字就是文件的名字. 也就是说自定义模块名必须要符合标识符命名规则
  • 当导入多个模块的时候，且模块内有同名功能. 当调用这个同名功能的时候，调用到的是后面导入的模块的功能
  • 若import自定义模块时未指定模块所在的包名时，则默认同包下的路径

_ _name _ == ' _main_ _':

若在py文件中添加一些测试信息，例如，在my_module1.py文件中添加测试代码test(1,1)，此时，无论是当前文件，还是其他已经导入了该模块的文件，在运行的时候都会自动执行test函数的调用。

解决方案：只在当前文件中调用该函数，而其他导入该文件的文件内因不符合不符合调用的条件（不是主函数调用），则不执行test函数

def test():
    print('test')

if __name__ == '__main__':  # 在本模块中，运行时下一行的test（1,1）被执行，但其他模块导入该模块时不会被执行
    test (1, 1)

_ _all :

如果一个模块文件中有__all__变量，当使用from xxx import *导入时，只能导入这个列表中的元素

__all__ = ['test_A']    # 其他模块导入该模块时只能调用test_A函数

def test_A():
    print('testA')

def test_B():
    print('testB')

4. Python的包

从物理上看，包就是一个文件夹，在该文件夹下包含了一个 init .py文件，该文件夹可用于包含多个模块文件从逻辑上看，包的本质依然是模块。

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包的作用: 当我们的模块文件越来越多时,包可以帮助我们管理这些模块, 包的作用就是包含多个模块，但包的本质依然是模块

Pycharm中创建包的基本步骤:[New] —> [Python Package] —> 输入包名 —> [OK] —> 新建功能模块(有联系的模块)

导入包：

  • import 包名.模块名
  • from 包名 import *
  • from 包名.模块名 import * ：导入函数

init_ _.py文件的作用：创建包会默认自动创建的文件，通过这个文件来表示一个文件夹是Python的包，而非普通的文件夹。

**_all变量的作用：**同模块中学习到的是一个作用，控制 import * 能够导入的内容（在 init_ .py文件中填写，只有all列表中的模块才允许导入）

安装第三方包：– pip

在Python程序的生态中，有许多非常多的第三方包（非Python官方），可以极大的帮助我们提高开发效率，如：

  • 科学计算中常用的：numpy包
  • 数据分析中常用的：pandas包
  • 大数据计算中常用的：pyspark、apache-flink包
  • 图形可视化常用的：matplotlib、pyecharts
  • 人工智能常用的：tensorflow

由于是第三方，所以Python没有内置，所以我们需要安装它们才可以导入使用。

方法一：使用Python内置的pip程序

pip install 包名称

由于pip是连接的国外的网站进行包的下载，所以有的时候会速度很慢。我们可以通过让其连接国内的网站进行包的安装：

pip install -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple 包名称

方法二：在PyCharm中安装第三方包

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