Как создать свое исключение python

Как создать свое исключение python

Иногда возникает необходимость вручную сгенерировать то или иное исключение. Для этого применяется оператор raise . Например, сгенерируем исключение

Оператору raise передается объект BaseException — в данном случае объект Exception. В конструктор этого типа можно ему передать сообщение, которое затем можно вывести пользователю. В итоге, если number2 будет равно 0, то сработает оператор raise, который сгенерирует исключение. В итоге управление программой перейдет к блоку except , который обрабатывает исключения типа Exception:

Создание своих типов исключений

В языке Python мы не ограничены только встроенными типами исключений и можем, применяя наследование, при необходимости создавать свои типы исключений. Например, возьмем следующий класс Person:

Здесь класс Person в конструкторе получает значения для имени и возраста и присваивает их приватным переменным name и age. Однако при создании объекта Person мы можем передать в конструктор некорректное с точки зрения логики значение — например, отрицательное число. Одним из способов решения данной ситуации представляет генерация исключения при передаче некорректных значений.

Итак, определим следующий код программы:

В начале здесь определен класс PersonAgeException, который наследуется от класса Exception. Как правило, собственные классы исключений наследуются от класса Exception. Класс PersonAgeException предназначен для исключений, связанных с возрастом пользователя.

В конструкторе PersonAgeException получаем три значения — собственное некорректное значение, которое послужило причиной исключения, а также минимальное и максимальное значения возраста.

В функции __str__ определяем текстовое представление класса — по сути сообщение об ошибке.

В конструкторе класса Persoon проверяем переданное для возраста пользователя значение. И если это значение не соответствует определенному диапазону, то генерируем исключение типа PersonAgeException:

При применении класса Person нам следует учитывать, что конструктор класса может сгенерировать исключение при передаче некорректного значения. Поэтому создание объектов Person обертывается в конструкцию try..except:

И если при вызове конструктора Person будет сгенерировано исключение типа PersonAgeException, то управление программой перейдет к блоку except, который обрабатывает исключения типа PersonAgeException в виде вывода информации об исключении на консоль.

8. Errors and Exceptions¶

Until now error messages haven’t been more than mentioned, but if you have tried out the examples you have probably seen some. There are (at least) two distinguishable kinds of errors: syntax errors and exceptions.

8.1. Syntax Errors¶

Syntax errors, also known as parsing errors, are perhaps the most common kind of complaint you get while you are still learning Python:

The parser repeats the offending line and displays a little ‘arrow’ pointing at the earliest point in the line where the error was detected. The error is caused by (or at least detected at) the token preceding the arrow: in the example, the error is detected at the function print() , since a colon ( ‘:’ ) is missing before it. File name and line number are printed so you know where to look in case the input came from a script.

8.2. Exceptions¶

Even if a statement or expression is syntactically correct, it may cause an error when an attempt is made to execute it. Errors detected during execution are called exceptions and are not unconditionally fatal: you will soon learn how to handle them in Python programs. Most exceptions are not handled by programs, however, and result in error messages as shown here:

The last line of the error message indicates what happened. Exceptions come in different types, and the type is printed as part of the message: the types in the example are ZeroDivisionError , NameError and TypeError . The string printed as the exception type is the name of the built-in exception that occurred. This is true for all built-in exceptions, but need not be true for user-defined exceptions (although it is a useful convention). Standard exception names are built-in identifiers (not reserved keywords).

The rest of the line provides detail based on the type of exception and what caused it.

The preceding part of the error message shows the context where the exception occurred, in the form of a stack traceback. In general it contains a stack traceback listing source lines; however, it will not display lines read from standard input.

Built-in Exceptions lists the built-in exceptions and their meanings.

8.3. Handling Exceptions¶

It is possible to write programs that handle selected exceptions. Look at the following example, which asks the user for input until a valid integer has been entered, but allows the user to interrupt the program (using Control — C or whatever the operating system supports); note that a user-generated interruption is signalled by raising the KeyboardInterrupt exception.

The try statement works as follows.

First, the try clause (the statement(s) between the try and except keywords) is executed.

If no exception occurs, the except clause is skipped and execution of the try statement is finished.

If an exception occurs during execution of the try clause, the rest of the clause is skipped. Then, if its type matches the exception named after the except keyword, the except clause is executed, and then execution continues after the try/except block.

If an exception occurs which does not match the exception named in the except clause, it is passed on to outer try statements; if no handler is found, it is an unhandled exception and execution stops with a message as shown above.

A try statement may have more than one except clause, to specify handlers for different exceptions. At most one handler will be executed. Handlers only handle exceptions that occur in the corresponding try clause, not in other handlers of the same try statement. An except clause may name multiple exceptions as a parenthesized tuple, for example:

A class in an except clause is compatible with an exception if it is the same class or a base class thereof (but not the other way around — an except clause listing a derived class is not compatible with a base class). For example, the following code will print B, C, D in that order:

Note that if the except clauses were reversed (with except B first), it would have printed B, B, B — the first matching except clause is triggered.

When an exception occurs, it may have associated values, also known as the exception’s arguments. The presence and types of the arguments depend on the exception type.

The except clause may specify a variable after the exception name. The variable is bound to the exception instance which typically has an args attribute that stores the arguments. For convenience, builtin exception types define __str__() to print all the arguments without explicitly accessing .args .

The exception’s __str__() output is printed as the last part (‘detail’) of the message for unhandled exceptions.

BaseException is the common base class of all exceptions. One of its subclasses, Exception , is the base class of all the non-fatal exceptions. Exceptions which are not subclasses of Exception are not typically handled, because they are used to indicate that the program should terminate. They include SystemExit which is raised by sys.exit() and KeyboardInterrupt which is raised when a user wishes to interrupt the program.

Exception can be used as a wildcard that catches (almost) everything. However, it is good practice to be as specific as possible with the types of exceptions that we intend to handle, and to allow any unexpected exceptions to propagate on.

The most common pattern for handling Exception is to print or log the exception and then re-raise it (allowing a caller to handle the exception as well):

The try … except statement has an optional else clause, which, when present, must follow all except clauses. It is useful for code that must be executed if the try clause does not raise an exception. For example:

The use of the else clause is better than adding additional code to the try clause because it avoids accidentally catching an exception that wasn’t raised by the code being protected by the try … except statement.

Exception handlers do not handle only exceptions that occur immediately in the try clause, but also those that occur inside functions that are called (even indirectly) in the try clause. For example:

8.4. Raising Exceptions¶

The raise statement allows the programmer to force a specified exception to occur. For example:

The sole argument to raise indicates the exception to be raised. This must be either an exception instance or an exception class (a class that derives from BaseException , such as Exception or one of its subclasses). If an exception class is passed, it will be implicitly instantiated by calling its constructor with no arguments:

If you need to determine whether an exception was raised but don’t intend to handle it, a simpler form of the raise statement allows you to re-raise the exception:

8.5. Exception Chaining¶

If an unhandled exception occurs inside an except section, it will have the exception being handled attached to it and included in the error message:

To indicate that an exception is a direct consequence of another, the raise statement allows an optional from clause:

This can be useful when you are transforming exceptions. For example:

It also allows disabling automatic exception chaining using the from None idiom:

For more information about chaining mechanics, see Built-in Exceptions .

8.6. User-defined Exceptions¶

Programs may name their own exceptions by creating a new exception class (see Classes for more about Python classes). Exceptions should typically be derived from the Exception class, either directly or indirectly.

Exception classes can be defined which do anything any other class can do, but are usually kept simple, often only offering a number of attributes that allow information about the error to be extracted by handlers for the exception.

Most exceptions are defined with names that end in “Error”, similar to the naming of the standard exceptions.

Many standard modules define their own exceptions to report errors that may occur in functions they define.

8.7. Defining Clean-up Actions¶

The try statement has another optional clause which is intended to define clean-up actions that must be executed under all circumstances. For example:

If a finally clause is present, the finally clause will execute as the last task before the try statement completes. The finally clause runs whether or not the try statement produces an exception. The following points discuss more complex cases when an exception occurs:

If an exception occurs during execution of the try clause, the exception may be handled by an except clause. If the exception is not handled by an except clause, the exception is re-raised after the finally clause has been executed.

An exception could occur during execution of an except or else clause. Again, the exception is re-raised after the finally clause has been executed.

If the finally clause executes a break , continue or return statement, exceptions are not re-raised.

If the try statement reaches a break , continue or return statement, the finally clause will execute just prior to the break , continue or return statement’s execution.

If a finally clause includes a return statement, the returned value will be the one from the finally clause’s return statement, not the value from the try clause’s return statement.

A more complicated example:

As you can see, the finally clause is executed in any event. The TypeError raised by dividing two strings is not handled by the except clause and therefore re-raised after the finally clause has been executed.

In real world applications, the finally clause is useful for releasing external resources (such as files or network connections), regardless of whether the use of the resource was successful.

8.8. Predefined Clean-up Actions¶

Some objects define standard clean-up actions to be undertaken when the object is no longer needed, regardless of whether or not the operation using the object succeeded or failed. Look at the following example, which tries to open a file and print its contents to the screen.

The problem with this code is that it leaves the file open for an indeterminate amount of time after this part of the code has finished executing. This is not an issue in simple scripts, but can be a problem for larger applications. The with statement allows objects like files to be used in a way that ensures they are always cleaned up promptly and correctly.

After the statement is executed, the file f is always closed, even if a problem was encountered while processing the lines. Objects which, like files, provide predefined clean-up actions will indicate this in their documentation.

8.9. Raising and Handling Multiple Unrelated Exceptions¶

There are situations where it is necessary to report several exceptions that have occurred. This is often the case in concurrency frameworks, when several tasks may have failed in parallel, but there are also other use cases where it is desirable to continue execution and collect multiple errors rather than raise the first exception.

The builtin ExceptionGroup wraps a list of exception instances so that they can be raised together. It is an exception itself, so it can be caught like any other exception.

By using except* instead of except , we can selectively handle only the exceptions in the group that match a certain type. In the following example, which shows a nested exception group, each except* clause extracts from the group exceptions of a certain type while letting all other exceptions propagate to other clauses and eventually to be reraised.

Note that the exceptions nested in an exception group must be instances, not types. This is because in practice the exceptions would typically be ones that have already been raised and caught by the program, along the following pattern:

8.10. Enriching Exceptions with Notes¶

When an exception is created in order to be raised, it is usually initialized with information that describes the error that has occurred. There are cases where it is useful to add information after the exception was caught. For this purpose, exceptions have a method add_note(note) that accepts a string and adds it to the exception’s notes list. The standard traceback rendering includes all notes, in the order they were added, after the exception.

For example, when collecting exceptions into an exception group, we may want to add context information for the individual errors. In the following each exception in the group has a note indicating when this error has occurred.

Как определять собственные классы исключений в Python

Ваш интерес к новой книге «Секреты Python Pro» убедил нас, что рассказ о необычностях Python заслуживает продолжения. Сегодня предлагаем почитать небольшой туториал о создании кастомных (в тексте — собственных) классах исключений. У автора получилось интересно, сложно не согласиться с ним в том, что важнейшим достоинством исключения является полнота и ясность выдаваемого сообщения об ошибке. Часть кода из оригинала — в виде картинок.

Добро пожаловать под кат.

Создание собственных классов ошибок

В Python предусмотрена возможность создавать собственные классы исключений. Создавая такие классы, можно разнообразить дизайн классов в приложении. Собственный класс ошибок мог бы логировать ошибки, инспектировать объект. Это мы определяем, что делает класс исключений, хотя, обычно собственный класс едва ли сможет больше, чем просто отобразить сообщение.

Естественно, важен и сам тип ошибки, и мы часто создаем собственные типы ошибок, чтобы обозначить конкретную ситуацию, которая обычно не покрывается на уровне языка Python. Таким образом, пользователи класса, встретив такую ошибку, будут в точности знать, что происходит.

Эта статья состоит из двух частей. Сначала мы определим класс исключений сам по себе. Затем продемонстрируем, как можно интегрировать собственные классы исключений в наши программы на Python и покажем, как таким образом повысить удобство работы с теми классами, что мы проектируем.

Собственный класс исключений MyCustomError

При выдаче исключения требуются методы __init__() и __str__() .

При выдаче исключения мы уже создаем экземпляр исключения и в то же время выводим его на экран. Давайте детально разберем наш собственный класс исключений, показанный ниже.

В вышеприведенном классе MyCustomError есть два волшебных метода, __init__ и __str__ , автоматически вызываемых в процессе обработки исключений. Метод Init вызывается при создании экземпляра, а метод str – при выводе экземпляра на экран. Следовательно, при выдаче исключения два этих метода обычно вызываются сразу друг за другом. Оператор вызова исключения в Python переводит программу в состояние ошибки.

В списке аргументов метода __init__ есть *args . Компонент *args – это особый режим сопоставления с шаблоном, используемый в функциях и методах. Он позволяет передавать множественные аргументы, а переданные аргументы хранит в виде кортежа, но при этом позволяет вообще не передавать аргументов.

В нашем случае можно сказать, что, если конструктору MyCustomError были переданы какие-либо аргументы, то мы берем первый переданный аргумент и присваиваем его атрибуту message в объекте. Если ни одного аргумента передано не было, то атрибуту message будет присвоено значение None .

В первом примере исключение MyCustomError вызывается без каких-либо аргументов, поэтому атрибуту message этого объекта присваивается значение None . Будет вызван метод str , который выведет на экран сообщение ‘MyCustomError message has been raised’.

Исключение MyCustomError выдается без каких-либо аргументов (скобки пусты). Иными словами, такая конструкция объекта выглядит нестандартно. Но это просто синтаксическая поддержка, оказываемая в Python при выдаче исключения.

Во втором примере MyCustomError передается со строковым аргументом ‘We have a problem’. Он устанавливается в качестве атрибута message у объекта и выводится на экран в виде сообщения об ошибке, когда выдается исключение.

Код для класса исключения MyCustomError находится здесь.

Класс CustomIntFloatDic

Создаем собственный словарь, в качестве значений которого могут использоваться только целые числа и числа с плавающей точкой.

Пойдем дальше и продемонстрируем, как с легкостью и пользой внедрять классы ошибок в наши собственные программы. Для начала предложу слегка надуманный пример. В этом вымышленном примере я создам собственный словарь, который может принимать в качестве значений только целые числа или числа с плавающей точкой.

Если пользователь попытается задать в качестве значения в этом словаре любой другой тип данных, то будет выдано исключение. Это исключение сообщит пользователю полезную информацию о том, как следует использовать данный словарь. В нашем случае это сообщение прямо информирует пользователя, что в качестве значений в данном словаре могут задаваться только целые числа или числа с плавающей точкой.

Создавая собственный словарь, нужно учитывать, что в нем есть два места, где в словарь могут добавляться значения. Во-первых, это может происходить в методе init при создании объекта (на данном этапе объекту уже могут быть присвоены ключи и значения), а во-вторых — при установке ключей и значений прямо в словаре. В обоих этих местах требуется написать код, гарантирующий, что значение может относиться только к типу int или float .

Для начала определю класс CustomIntFloatDict, наследующий от встроенного класса dict . dict передается в списке аргументов, которые заключены в скобки и следуют за именем класса CustomIntFloatDict .

Если создан экземпляр класса CustomIntFloatDict , причем, параметрам ключа и значения не передано никаких аргументов, то они будут установлены в None . Выражение if интерпретируется так: если или ключ равен None , или значение равно None , то с объектом будет вызван метод get_dict() , который вернет атрибут empty_dict ; такой атрибут у объекта указывает на пустой список. Помните, что атрибуты класса доступны у всех экземпляров класса.

Назначение этого класса — позволить пользователю передать список или кортеж с ключами и значениями внутри. Если пользователь вводит список или кортеж в поисках ключей и значений, то два эти перебираемых множества будут сцеплены при помощи функции zip языка Python. Подцепленная переменная, указывающая на объект zip , поддается перебору, а кортежи поддаются распаковке. Перебирая кортежи, я проверяю, является ли val экземпляром класса int или float . Если val не относится ни к одному из этих классов, я выдаю собственное исключение IntFloatValueError и передаю ему val в качестве аргумента.

Класс исключений IntFloatValueError

При выдаче исключения IntFloatValueError мы создаем экземпляр класса IntFloatValueError и одновременно выводим его на экран. Это означает, что будут вызваны волшебные методы init и str .

Значение, спровоцировавшее выдаваемое исключение, устанавливается в качестве атрибута value , сопровождающего класс IntFloatValueError . При вызове волшебного метода str пользователь получает сообщение об ошибке, информирующее, что значение init в CustomIntFloatDict является невалидным. Пользователь знает, что делать для исправления этой ошибки.

Классы исключений IntFloatValueError и KeyValueConstructError

Если ни одно исключение не выдано, то есть, все val из сцепленного объекта относятся к типам int или float , то они будут установлены при помощи __setitem__() , и за нас все сделает метод из родительского класса dict , как показано ниже.

Класс KeyValueConstructError

Что произойдет, если пользователь введет тип, не являющийся списком или кортежем с ключами и значениями?

Опять же, этот пример немного искусственный, но с его помощью удобно показать, как можно использовать собственные классы исключений.

Если пользователь не укажет ключи и значения как список или кортеж, то будет выдано исключение KeyValueConstructError . Цель этого исключения – проинформировать пользователя, что для записи ключей и значений в объект CustomIntFloatDict , список или кортеж должен быть указан в конструкторе init класса CustomIntFloatDict .

В вышеприведенном примере, в качестве второго аргумента конструктору init было передано множество, и из-за этого было выдано исключение KeyValueConstructError . Польза выведенного сообщения об ошибке в том, что отображаемое сообщение об ошибке информирует пользователя: вносимые ключи и значения должны сообщаться в качестве либо списка, либо кортежа.

Опять же, когда выдано исключение, создается экземпляр KeyValueConstructError, и при этом ключ и значения передаются в качестве аргументов конструктору KeyValueConstructError. Они устанавливаются в качестве значений атрибутов key и value у KeyValueConstructError и используются в методе __str__ для генерации информативного сообщения об ошибке при выводе сообщения на экран.

Далее я даже включаю типы данных, присущие объектам, добавленным к конструктору init – делаю это для большей ясности.

Установка ключа и значения в CustomIntFloatDict

CustomIntFloatDict наследует от dict . Это означает, что он будет функционировать в точности как словарь, везде за исключением тех мест, которые мы выберем для точечного изменения его поведения.

__setitem__ — это волшебный метод, вызываемый при установке ключа и значения в словаре. В нашей реализации setitem мы проверяем, чтобы значение относилось к типу int или float , и только после успешной проверки оно может быть установлено в словаре. Если проверка не пройдена, то можно еще раз воспользоваться классом исключения IntFloatValueError . Здесь можно убедиться, что, попытавшись задать строку ‘bad_value’ в качестве значения в словаре test_4 , мы получим исключение.

Весь код к этому руководству показан ниже и выложен на Github.

Заключение

Если создавать собственные исключения, то работать с классом становится гораздо удобнее. В классе исключения должны быть волшебные методы init и str , автоматически вызываемые в процессе обработки исключений. Только от вас зависит, что именно будет делать ваш собственный класс исключений. Среди показанных методов – такие, что отвечают за инспектирование объекта и вывод на экран информативного сообщения об ошибке.

Как бы то ни было, классы исключений значительно упрощают обработку всех возникающих ошибок!

Создание настраиваемых исключений в Python

Это руководство продемонстрирует, как вы можете создавать собственные классы исключений в Python. Здесь мы покажем, как правильно выполнять обработку исключений, определять собственные классы исключений и переопределять существующие встроенные исключения.

Please enable JavaScript

Исключения — это тип событий, которые происходят всякий раз, когда что-то в программе идет не так, как задумано, или нарушает выполнение предполагаемого варианта использования программы. Без обработки исключений программа полностью прекратит выполнение, и исключение придется либо исправить, либо обработать.

Создайте собственный класс исключений в Python

Создание класса исключения в Python выполняется так же, как и для обычного класса. Основное отличие состоит в том, что вы должны включить базовый класс Python Exception , чтобы сообщить компилятору, что создаваемый вами класс является классом исключения.

Давайте протестируем этот метод, чтобы создать класс исключения с именем DemoException и использовать ключевое слово потока управления заполнителем pass внутри в качестве заполнителя.

Выполнение вызова исключения с использованием ключевого слова raise в Python

Чтобы протестировать класс DemoException и увидеть, что он отображает при фактическом срабатывании, выполните создание исключения. Возбуждение исключения является синонимом выброса исключения в других языках программирования.

Используя ключевое слово raise , запускает исключение, используя данный класс исключения, и выводит сообщение об исключении.

Стандартное исключение будет выглядеть в терминале, если не было объявлено настраиваемое сообщение об исключении.

Объявление настраиваемого сообщения об исключении в Python

Чтобы объявить настраиваемое сообщение об исключении для DemoException , переопределите метод __init__() класса исключения и включите в параметры сообщение, которое должно выводиться для исключения, вместе с обязательным параметром ссылки на себя self .

Например, переопределим метод __init__() и создадим собственное сообщение для класса DemoException :

Обратите внимание, что для успешной интеграции сообщения в ваше исключение вызовите базовый класс Exception , метод __init__() и включите message в качестве аргумента.

Давайте снова вызовем класс исключения, используя ключевое слово raise , а теперь передавая с ним собственное сообщение:

Результат должен выглядеть так:

Теперь мы успешно создали и запустили класс исключения с настраиваемым сообщением об ошибке.

В реальных ситуациях, которые могут вызвать исключение, как мы обрабатываем и вызываем эти исключения? Вы можете аккуратно решить эту проблему, реализовав обработку исключений с помощью блока try. except .

Выполнение обработки исключений с помощью блока try. except в Python

Блок try. except очень похож на блок try-catch в других языках, таких как Java.

• try (обязательно) — основной блок, отвечающий за инкапсуляцию блока кода, в котором может быть вызвано исключение. Блок try останавливает весь процесс в нем при возникновении исключения.
• except (обязательно) — программа блока продолжается всякий раз, когда инициируется указанное исключение. Этот блок обычно содержит описательное сообщение об ошибке для вызывающего абонента или просто простую инструкцию print() . В одном блоке try может быть более одного блока except , каждый из которых перехватывает разные исключения.
• else (необязательно) — в этом необязательном блоке программа продолжит работу, если блок try не вызвал никаких исключений.
• finally (необязательно) — этот необязательный блок запускается после того, как все из предыдущих 3 блоков было выполнено, независимо от того, инициировано ли исключение или нет.

Давайте воспользуемся предыдущим примером с использованием класса DemoException , чтобы попробовать простой блок try. except .

Сначала оберните ключевое слово raise в функцию и поместите его в блок try. except .

Функция, которую мы создадим для этого примера, — это функция, которая принимает число и выдает исключение, если оно отправляет 0 . Если он отправит любой другой номер, то код будет работать так, как задумано. Посмотрите пример ниже:

Поскольку triggerException() передало 0 в качестве аргумента, код должен вызвать DemoException . Здесь мы должны ожидать, что сообщение с ключевым словом raise будет заменено тем, что находится внутри блока except в качестве вывода.

Обратите внимание, что строка print() после вызова функции triggerException() не выводилась. Это потому, что функция вызвала исключение; поэтому он немедленно остановил все процессы в блоке try и перешел непосредственно к блоку except .

Теперь давайте попробуем передать допустимое число, например, 20 .

Попробуем объединить блоки except и создать еще одно исключение. Назовем новое исключение NumberFormatException , которое срабатывает, если заданный вход не является числом. Для этого класса исключения давайте объявим сообщение внутри класса.

Теперь измените приведенный выше код для обработки нового класса исключения NumberFormatException :

В этом коде значение num , которое было передано в triggerException() , является строкой ‘sample string’ , поэтому должно сработать NumberFormatException .

Таким образом, создание пользовательских исключений в Python так же просто, как создание нового класса, но с классом Exception в качестве дополнительного аргумента в определении класса. Ключевое слово raise используется для запуска исключений с учетом класса исключения. Блоки try. except используются для обертывания одного или нескольких исключений в блоке кода и изменения того, что делает код при обработке этого исключения, а не просто для полного завершения программы.

Skilled in Python, Java, Spring Boot, AngularJS, and Agile Methodologies. Strong engineering professional with a passion for development and always seeking opportunities for personal and career growth. A Technical Writer writing about comprehensive how-to articles, environment set-ups, and technical walkthroughs. Specializes in writing Python, Java, Spring, and SQL articles.