异常和日志

一、异常

1.什么是异常
通常来说，当我们尝试做一件事情的时候，在这个过程中有可能会发生一些意外情况影响程序的执行，这种情况就称之为异常。要注意的是：异常不是错误。

比如说：创建一个函数，输入除数和被除数取商并打印

def Get_quotient():
    a=input("请输入被除数")
    b=input('请输入除数')
    print('{}除以{}等于{}'.format(a,b,int(a)/int(b)))

Get_quotient()

上面这段代码看上去并没有语法错误并且可以执行，但仔细想下，这段代码有可能会产生异常，就比如数学运算中，0不能作为除数。还有，在执行int(a)/int(b)的时候，如果输入的不是数字而是字母也会产生异常。

2.异常处理
当程序出现异常的时候，我们需要捕获它并且处理它，否则程序会停止执行。
2.1异常处理的方法：

  • 使用Try语句进行异常监控：
    基本语法为：

    try：
    可能出现异常的语句块
    except 可能出现的异常类型:
    处理语句

恩，实践是检验真理的唯一标准，话不多说，上代码:

def Get_quotient():
    a=input("请输入被除数")
    b=input('请输入除数')
    print('{}除以{}等于{}'.format(a,b,int(a)/int(b)))
try:    
    Get_quotient()
except ZeroDivisionError:
    print('您输入的除数为0，在数学运算中，除数不能为0')
except ValueError:
    print("您只能输入数字")

如上，我们直接调用Get_quotient函数是可以运行的，但可能会出现除数为0或者输入不为数字的异常，如果没有以上的try-except语句，当出现以上两种异常的时候，这个时候程序会中止执行，这就是程序的不健壮。
（1）try-except
当我们考虑周全以后，就可以把可能会出现异常的代码块放到try语句里，然后把可能会出现的异常类型写在except后面，下面写出现此类异常的处理方式。程序执行到try语句里的语块，会自动捕获异常，如果出现异常，会立即中断try语句块的执行，转到except语句块。如果异常类型与except语句有匹配，执行相应的异常处理，如果匹配不成功，则停止执行并抛出异常信息。
（2）finally
异常还有一个非常重要的处理语句finally，一般代码中只能有一个finally语法块，它表示无论是否发生异常，都会被执行到的一段代码。finally通常是用来释放占用的资源，例如关闭文件，关闭数据库连接等。

2.2常用的异常类型

异常名称

异常描述

BaseException

所有异常的基类

Exception

常规错误的基类

ZeroDivisionError

除(或取模)零 (所有数据类型)

IndexError

序列中没有此索引(index)

KeyError

映射中没有这个键

NameError

未声明/初始化对象 (没有属性)

SyntaxError

Python 语法错误

IndentationError

缩进错误

TypeError

对类型无效的操作

ValueError

传入无效的参数

当你不知道你的语句块会出现什么类型的异常的时候，可以用except BaseException或except Exception，但这并不友好，用户不会知道出现了什么类型的异常。可用于调试使用。
2.3抛出异常（自定义异常类）
我们通过抛出异常可以提醒调用者是什么原因导致出现了异常。
在程序中，抛出异常使用raise语句，基本语法为：raise 异常类型名称（返回的异常信息）

#自定义异常类：一般继承Exception

class sexException(Exception):
    pass
def dosex():
   sex=input("请输入性别：")
    if sex!='男' and sex!='女':
        raise sexException("性别只能为男或女")
try:
   dosex()
except sexException as sex:
    print(sex)

二、日志

打印日志是很多程序的重要需求，良好的日志输出可以帮我们更方便的检测程序运行状态。Python标准库提供了logging模块，让我们也可以方便的在Python中打印日志。
1.日志级别
日志一共分成5个等级，从低到高分别是：DEBUG INFO WARNING ERROR CRITICAL。
DEBUG：详细的信息,通常只出现在诊断问题上
INFO：确认一切按预期运行
WARNING：一个迹象表明,一些意想不到的事情发生了,或表明一些问题在不久的将来(例如。磁盘空间低”)。这个软件还能按预期工作。
ERROR：更严重的问题,软件没能执行一些功能
CRITICAL：一个严重的错误,这表明程序本身可能无法继续运行
这5个等级，也分别对应5种打日志的方法： debug 、info 、warning 、error 、critical。默认的是WARNING，当在WARNING或之上时才被跟踪。
2.日志打印
打印日志（也就是输出日志）有两种方式，第一种是输出到控制台，第二种是输出到日志文件。
2.1输出到控制台

import logging 

#定义日志输出格式

logging.basicConfig(level=logging.WARNING, format='%(asctime)s - %(filename)s[line:%>(lineno)d] - %(levelname)s: %(message)s')

#使用logging模块方法添加日志信息 

logging.info('this is a loggging info message') 
logging.debug('this is a loggging debug message') 
logging.warning('this is loggging a warning message') 
logging.error('this is an loggging error message') 
logging.critical('this is a loggging critical message')

以上代码输出结果为：
2018-06-26 22:47:02,660 - 日志.py[line:8] - WARNING: this is loggging a warning message
2018-06-26 22:47:02,667 - 日志.py[line:9] - ERROR: this is an loggging error message
2018-06-26 22:47:02,671 - 日志.py[line:10] - CRITICAL: this is a loggging critical message
通过logging.basicConfig函数对日志的输出格式及方式做相关配置，上面代码设置日志的输出等级是WARNING级别，意思是WARNING级别以上的日志才会输出。另外还制定了日志输出的格式。

2.2输出到日志文件
我们还可以将日志输出到文件，只需要在logging.basicConfig函数中设置好输出文件的文件名和写文件的模式。

import logging 
logging.basicConfig(level=logging.WARNING, 
                    filename='log.txt', 
                    filemode='w', 
                    format='%(asctime)s - %(filename)s[line:%(lineno)d] - %(levelname)s: %(message)s') 

# use logging 

logging.info('this is a loggging info message') 
logging.debug('this is a loggging debug message') 
logging.warning('this is loggging a warning message') 
logging.error('this is an loggging error message') 
logging.critical('this is a loggging critical message')

执行以上代码，会发现在同级目录下生成了一个log.txt文件，打开这个文件：
2018-06-26 22:59:29,318 - 日志.py[line:16] - WARNING: this is loggging a warning message
2018-06-26 22:59:29,325 - 日志.py[line:17] - ERROR: this is an loggging error message
2018-06-26 22:59:29,326 - 日志.py[line:18] - CRITICAL: this is a loggging critical message

3.日志格式说明
logging.basicConfig函数中，可以指定日志的输出格式format，这个参数可以输出很多有用的信息，如上例所示：

%(levelno)s: 打印日志级别的数值
%(levelname)s: 打印日志级别名称
%(pathname)s: 打印当前执行程序的路径，其实就是sys.argv[0]
%(filename)s: 打印当前执行程序名
%(funcName)s: 打印日志的当前函数
%(lineno)d: 打印日志的当前行号
%(asctime)s: 打印日志的时间
%(thread)d: 打印线程ID
%(threadName)s: 打印线程名称
%(process)d: 打印进程ID
%(message)s: 打印日志信息

我在工作中给的常用格式在前面已经看到了。就是：

format=’%(asctime)s - %(filename)s[line:%(lineno)d] - %(levelname)s: %(message)s’

这个格式可以输出日志的打印时间，是哪个模块输出的，输出的日志级别是什么，以及输入的日志内容。