Изключения

„ Програмиране с Python“, ФМИ

class LectorsException(Exception): pass
raise LectorsException()

08.04.2010г.

Традицията повелява

Ето как най-често се справяме с грешките в нашите програми:

"""Модул за зимнината на Митьо Питона"""
import jars

ERROR = -1
SUCCESS = 0

def prepare_for_winter():
    jar = jars.Jar()
    if jar.clean() == jars.ERROR:
        print("Shit happens")
        return ERROR
    if jar.fill('python juice') == jars.ERROR:
        print("Shit happens")
        return ERROR
    if jar.close() == jars.ERROR:
        print("Shit happens")
        return ERROR
    return SUCCESS

Традициите не са това…

Сега да опитаме с изключения:

"""Модул за зимнината на Митьо Питона"""
import jars

class MityoWinterError(Exception): pass

def prepare_for_winter():
    try:
        jar = jars.Jar()
        jar.clean()
        jar.fill('python juice')
        jar.close()
    except jars.Error:
        print("Shit happens")

Синтаксис и семантика

try:
    блок
except изключения:
    блок ако се случи някое от описаните изключения

…

except още изключения:
    блок ако се случи някое от описаните изключения
except:
    блок ако изключението не е хванато по-горе
else:
    блок ако не е възникнала изключителна ситуация
finally:
    блок изпълнява се винаги

Аз не (при|с)хващам

По подразбиране, при неприхванато изключение, Python спира изпълнението на програмата и отпечатва на стандартния изход описание на грешката и реда на извикване на функциите до момента на грешката.

bad.py:

l = [1, 2, 3]
def bad(): print(l[3])
bad()

След изпълнение получаваме:

[~]$ python3.0 bad.py
Traceback (most recent call last):
  File "bad.py", line 3, in 
    bad()
  File "bad.py", line 2, in bad
    def bad(): print(l[3])
IndexError: list index out of range

Изключенията се използват активно от вградените средства в езика.

Започвам да (при|с)хващам

def distribute_over(beers):
    try:
        return 333/beers
    except ZeroDivisionError:
        return 0

Изключенията са инстанции на подкласове на BaseException.

>>> ZeroDivisionError
<class 'ZeroDivisionError'>

Можем да прихванем и по-общ тип изключение (родителски клас):

def distribute_over2(beers):
    try:
        return 333/beers
    except ArithmeticError:
        return 0

Ето и доказателство:

>>> issubclass(ZeroDivisionError, ArithmeticError)
True

Тази практика е много логична, тъй като делението на нула е и аритметична грешка и когато прихващаме аритметичните грешки, би трябвало да хванем и делението на нула.

По-гъвкаво прихващане

Можем да вземем и повече информация за изключението:
```
try: x = [] / 4
except TypeError as data: print(data)
```
Какво ще има в data, зависи от самото изключение, но е прието всички да връщат годна за отпечатване стойност, ако се дадат като аргументи на str или repr.

Ако за няколко изключения имаме една и съща реакция, можем да ги прихванем накуп:

try:
    doomed()
except (NameError, TypeError) as data:
    print(data)
except (MyError, YourError):
    print("Opps! This shouldn't've hapenned...")
except:
    print("Unknown exception.")
else:
    print("It's my happy day!")

С празен except прихващаме изключения, които не са били хванати до момента. Трябва да бъде поставен след всички други except-и.

finally

file = open('data.txt')
try:
    mymodule.load_info(file)
except IOError as data:
    print("Couldn't read from file:", data)
except (mymodule.BadDataError, mymodule.InternalError) as data:
    print('Loading failed:', data)
else:
    print('Data loaded successfully from file.')
finally:
    file.close()

Ако присъства, finally стои винаги най-отдолу.

Пораждане на изключения (1)

class XmasError(Exception):
    def __init__(self):
        self.issuer, self.message = 'Robosanta', 'watches you'

class NaughtyError(XmasError):
    def __init__(self):
        super().__init__()
        self.message = 'You were very naughty this year!'

class AreYouDeadYetError(XmasError):
    def __init__(self):
        super().__init__()
        self.message = 'Are you dead yet?'

def confess_sins(): raise NaughtyError

def celebrate_xmas(): raise AreYouDeadYetError

Пораждане на изключения (2)

try:
    celebrate_xmas()
except AreYouDeadYetError as e:
    print(e.issuer, '--', e.message)
except XmasError:
    print('Climbing to the sky. Never wonder why. Tailgunner...')

Пораждане на изключения (3)

2 начина за пораждане:

raise клас # създава се инстация като __init__ се вика само със self
raise инстанция





Пораждане на изключения (4)
Пример:
class MyError(Exception):
    def __init__(self, who, why):
        self.who, self.why = who, why
    def __str__(self):
        return '{0} did it because {1}'.format(self.who, self.why)


>>> try:
    raise MyError('I', 'I want to rule the world!')
except MyError as e:
    print(e)

I did it because I want to rule the world!
>>>




Далаверата от изключенията

    Прихващат се инстанции на всички наследници — така лесно можем да си структурираме типовете грешки.
class EmotionalError(BenderError): pass
class FryDeadError(EmotionalError): pass
class NotFamousError(EmotionalError): pass
class MoneyError(BenderError): pass

bender = Bender()
try:
    bender.live_a_day()
except MoneyError:
    bender.rob_a_friend()
# прихващаме по-общия проблем, а не по-частните FryDead и NotFamous
# от инстанцията на проблема психоаналитика може да извлече ценна информация
except EmotionalError as problem:
    bender.drink_and_run_away_from(problem)
except BenderError:
    bender.activate_self_destruct_sequence()
else:
    bender.watch_tv()
finally:
    bender.build_own_ship_with_blackjack_and_hookers()





Ескалиране на грешката

Когато Python се натъкне на изключение в даден блок и в него то не се обработи,
изключението се праща към горния блок, после към по-горния и така докато или изключението не бъде прехванато
или не стигнем най-отгоре и интерпретаторът не спре програма по познатия ни вече начин (в червеничко).
Можем да се намесим в следната схема или като прихванем изключението (вече знаем как), или като пратим изключението нагоре по трасето. Последното става с голо извикване на raise: 
try:
    bender.live_a_day()
except BenderError:
    bender.boned = True
    # Бендър не може да се оправя с това, нека тези отгоре да се грижат
    raise

 
Подходи

  Look Before You Leap (LBYL)
  Easier to Ask for Forgiveness than Permission (EAFP)

Design by Contract

За всеки метод определяме:

preconditions — условия, които трябва да са изпълнени преди извикване на метода
postconditions — условия, които са гарантирани след изпълнението на функцията

def factorial(n):
    ...

x = factorial(7)

assert

assert <проверка>, [<данни>]
Целта на твърдението assert е да се подсигурите, че важно за вашата програма условие е изпълнено
assert test, data е еквивалентно на:
```
if __debug__:
    if not test:
        raise AssertionError(data)
```
data никак не е задължително
Както си личи от примера, assert рядко се ползва в крайния продукт, а най-вече по време на разработка за да си спестим главоболия и да сме сигурни в целостта на данните си
По подразбиране глобалният атрибут __debug__ има стойност 1 като може да бъде променена от вас или от опцията на командния ред -O (оптимизация), която го установява на False

def fib(n):
    assert n >= 0
    if n <= 1: return n
    else: return fib(n-2) + fib(n-1)

Вградени класове за изключения

Основният, който всички наследяват е BaseException, но най-съществените наследяват от Exception
Главни категории:

StandardError
родител на всички вградени изключения; директен наследник на Exception

ArithmeticError
родител на OverflowError, ZeroDivisionError, FloatingPointError

LookupError
родител на IndexError, KeyError

EnvironmentError
родител на изключенията, които се случват извън интерпретора: IOError, OSError

`class Exception`

Какво може да направи Exception за нас?

class MyError(Exception): pass

>>> raise MyError('Bite', 'my', 'shiny', 'metal', 'ass', '!')


Traceback (most recent call last):
  File "", line 1, in 
__main__.MyError: ('Bite', 'my', 'shiny', 'metal', 'ass', '!')

>>> error = MyError('Make booze for HIM', 'Make it twice')
>>> error.args
('Make booze for HIM', 'Make it twice')

пази аргументите, които сме дали при създаване в args
дефинира __str__, така че да връща нещо като: map(str, self.args)

Използване на изключение не само за грешки

за прихващане на събития през няколко блока дълбочина

try:
    for box in boxes:
        for jar in box.jars():
            jar.has(throw=True, colour='velvet', eyes='cheese')
except JarFound as good_jar:
    print("We found the jar! Its name is {0}".format(good_jar.name))
else:
    print("I couldn't find it :(")

за всякакви подобни странности на потока на програмата ни
за обработка на частни случаи

Аз хващам прекалено много

def func():
    try:
        … # някъде тук възниква IndexError
    except:
        … # тук хващаме всичко и отпечатваме съобщение за грешка

try:
    func()
except IndexError: # нъцки, няма да го хванем тук
    …

прихващайте не повече отколкото ви трябва
използвайте гол except главно в най-високото ниво на програмата си

Ти пък прекалено малко

try:
    bender.live_a_day()
except (BenderWantsACracker, BenderWantsADrink,
        BenderWantsAnIsland, BenderWantsA333YearOldWhiskey,
        BenderNeedsOil, BenderNeedsAHooker) as thing:
    you.buy(whom=bender, what=thing)

какво ще се случи ако Бендър може да поиска и мармотче? Ами само 111 годишно?
винаги е по-добре изключенията да се структурират, за да се избегне дългото, кошмарно за поддръжка и податливо на много грешки изброяване:
```
except (BenderWants, BenderNeeds) as thing:
    …
```

Нека обобщим

Няколко неща, за които може да ползваме изключения:

обработка на грeшки:
- структурирани, прихващаеми, позволяващи предаване на допълнителна информация
- вградените функции и твърдения широко ги използват
- пораждане и прихващане на собствени изключения
безусловно извършване на заключителни действия — finally
предаване на събития между отдалечени структурно части от кода

Още въпроси?

Страница на курса: http://fmi.py-bg.net
Форуми на курса: http://fmi.py-bg.net/topics
Курсът в twitter: http://twitter.com/pyfmi
Курсът във Facebook: http://www.facebook.com/group.php?gid=104970619536589

„Изключения“, част от курса Програмиране с Python

Текстът на тази презентация се разпространява под Creative Commons Attribution

Изключения

„ Програмиране с Python“, ФМИ

class LectorsException(Exception): pass
raise LectorsException()

08.04.2010г.

Традицията повелява

Традициите не са това…

Синтаксис и семантика

Аз не (при|с)хващам

Започвам да (при|с)хващам

По-гъвкаво прихващане

finally

Пораждане на изключения (1)

Пораждане на изключения (2)

Пораждане на изключения (3)

Пораждане на изключения (4)

Далаверата от изключенията

Ескалиране на грешката

Подходи

Design by Contract

assert

Вградени класове за изключения

`class Exception`

Използване на изключение не само за грешки

Аз хващам прекалено много

Ти пък прекалено малко

Нека обобщим

Още въпроси?

„Изключения“, част от курса Програмиране с Python

Текстът на тази презентация се разпространява под Creative Commons Attribution

Изключения

„ Програмиране с Python“, ФМИ

class LectorsException(Exception): pass raise LectorsException()

08.04.2010г.

Традицията повелява

Традициите не са това…

Синтаксис и семантика

Аз не (при|с)хващам

Започвам да (при|с)хващам

По-гъвкаво прихващане

finally

Пораждане на изключения (1)

Пораждане на изключения (2)

Пораждане на изключения (3)

Пораждане на изключения (4)

Далаверата от изключенията

Ескалиране на грешката

Подходи

Design by Contract

assert

Вградени класове за изключения

class Exception

Използване на изключение не само за грешки

Аз хващам прекалено много

Ти пък прекалено малко

Нека обобщим

Още въпроси?

class LectorsException(Exception): pass
raise LectorsException()

`class Exception`