Python与R的异常捕获与容错机制

Python与R的异常捕获与容错机制

徐静

学习 R语言中文社区 文章总结

一套稳健的代码体系,必须能够包容所有可能出现的错误情况并做出针对性处理,要想达到这个目标,务必要对异常捕获与容错处理有深入的了解和认识。

秉着初学者入门探索的心态,接下来的两篇我会陆续跟大家分享R语言与Python中所涉及到的主要异常捕获与容错处理机制。今天先分享异常及其捕获手段,下一篇会综合实战应用讲解如何在循环中绕过异常或者跳出循环。

R

R语言中的异常函数主要涉及2个:

  • tryCatch

  • try

tryCatch函数类似Python中的try/except那样相对完整的容错机制。一个完整的tryCatch容错函数,一般具有以下结构:

result <- tryCatch({
    ###等待排错的语句
    expr 
}, warning = function(w) {
   ###捕获警告(警告仅仅善意提醒,不会导致程序中断,
   #属于非致命异常,通常以warning开头)
   warning-handler-code 
}, error   = function(e) { 
   ###捕获错误(错误是比较严重的故障,倘若不捕获并处理,
   ###则会通过编辑器抛出错误信息并中断程序运行,
   #因而属于致命异常,是我们重点处理对象)
   error-handler-code
}, finally = {
   ###finally属于无论错误与否都会执行的必须语句,
   #这一点与Python中的try/expect中的finally语句用法相同
   cleanup-code
})

Example:

library("RCurl")
url<-c(
    "https://dataxujing.github.io/",
    "http://dataxujing.github.com/"
)

result<-tryCatch({
   getURL(url[1]) 
}, error   = function(e) { 
   print(e)
}, finally = {
   print("程序运行完了!!!")
})

因为url[1]是正确的网址,所以以上代码运行之后,getURL(url[1])的得到的网页请求结果被保存在了result对象中,没有异常出现,所以也就没有打印异常信息,finally是无论出错与否都会执行的语句,所以finally语句也执行了。

result<-tryCatch({
   getURL(url[2]) 
}, error   = function(e) { 
   print(e)
}, finally = {
   print("程序运行完了!!!")
})

以上异常信息是我们截获到的,而非系统抛出的,从结果我们可以很清晰的看到tryCatch的异常处理逻辑:即倘若首段代码无异常,则正常运行并返回网页内容,如果出错,则首段代码放弃执行,进入异常模块(error)执行模块内语句,执行完毕之后则继续执行finally语句。

那么通常将两次任务结合结合起来,正确执行返回1,否则返回0

for (i in url){
  tryCatch({
   result<-getURL(i)
   print(1) 
}, error   = function(e) { 
   print(0)
}, finally = {
   print("程序运行完了!!!")
})
}

因为url中仅有两个网址,所以循环仅仅执行了两次,第一次返回1,说明请求成功了,tryCatch中的第一个模块语句所有语句都被执行了,第二次语句出现了错误,则函数直接切换到error模块,执行print(0),无论成功与否,两次程序都执行了finally中的print(“程序运行完了!!!”)语句。以上便是tryCatch中的异常铺货逻辑,只要你在程序中设置了正确的异常捕获机制,那么异常变回按照你所自定义的任务进行执行,否则异常会通过编辑器的错误信息弹出,并强制中断程序。

try函数的逻辑更为简单粗暴,它只是一个错误与否的判定器(理解粗浅不要见笑),我们需要根据try的结果中是否包含错误来进行逻辑判断,进而执行后续操作,相当于我们要人为构建error模块中的任务执行措施。

for (i in url){
Error <- try(getURL(i))
  if(!'try-error' %in% class(Error)){
    print("请求成功,请求状态为:1")
  } else {
    print("请求失败,请求状态为:0")
  }
}

让我们再来对比一下tryCatch与try两种异常捕获机制的差别,tryCatch的tryCatch/warning/error/finally机制是无需定义的封装一体化的容错处理机制,而try的异常捕获机制则是我们通过if判断try语句的结果中是否包含错误类型,通过if/else来进行判断病处理的,所以很明显,tryCatch机制更加健壮,可以告知我们更多错误信息,设置更多后续处理时间,并且无需自定义关键词。而try则相对羸弱一些,我们需要自己造轮子。

所以说如果你不想具体纠缠于错误类型和内部机制,使用try会更简洁一些,但是需要自己做if判断是遇到错误跳出还是绕过(至于如何在循环中跳出错误或者绕过错误,敬请收看下文),而tryCatch则具有更加完善的捕获与处理机制,更加智能一些。

Python

Python的中错误处理仅以try/except/else/finally为例进行简单梳理(至于更为高阶的异常捕获与容错处理,可以参见官方文档)。

  • try

  • except

  • else

  • finally

Python中的异常捕获机制的完整流程如上所列。try的含义与R语言中的tryCatch第一个子模块一样,是等待排错的代码段。 except则与R中的error模块异曲同工。倘若try模块语句出错,则错误代码块停止执行,直接切入except模块执行异常处理。 else倘若try模块无异常,则程序执行完try模块之后就会直接跳到else模块执行该模块语句,否则执行执行expect模块。 finally模块则与R语言中的finally语句一样,无论是否出错,最后都会执行(只要勇于文件读写)。

这样对标起来,其实Python中的try系统也是很好理解的。

但是Python的try模块中,对于except模块的错误类型非常讲究,一个try系统可以容纳多个子异常(except语句),异常语句中可以不指定异常类型(捕获所有异常),也可以指定异常类型(原则是多条子异常,子类在前,父类在后)

http://www.cnblogs.com/rubylouvre/archive/2011/06/22/2086644.html

这篇文章对异常的树结构进行了很好地梳理,可以参考。本着简单实用的原则,本篇文章不对异常的细节做过多探讨。

from urllib.request import Request,urlopen
from urllib import error
url=["https://dataxujing.github.io/","http://dataxujing.github.com/"]
i=0

while(i<2):
    try:
        response = urlopen(Request(url[i])) 
        print("请求正确,状态码为1")
    except error.URLError as e:
        print("请求错误,状态码为0,错误信息为",e)
    i+=1

当然也可以用for循环来写,毕竟for和while是可以相互替代的操作。


for i in url:
    try:
        response = urlopen(Request(i)) 
        print("请求正确,状态码为1")
    except error.URLError as e:
        print("请求错误,状态码为0,错误信息为",e)

事实上,except模块的错误信息并不是必须的,你甚至可以省略掉错误信息,这样仍然可以自定义出错状态下应该执行的操作,只是无法获知详细的错误信息而已。

for i in url:
    try:
        response = urlopen(Request(i)) 
        print("请求正确,状态码为1")
    except error.URLError:
        print("请求错误,状态码为0")

for i in url:
    try:
        response = urlopen(Request(i)) 
        print("请求正确,状态码为1")
    except:
        print("请求错误,状态码为0")

以上两块代码执行结果一样

以上便是Python中的异常捕获机制,想要了解详细的except模块使用技巧,以及诸多错误类型的内含和差异,还需要进一步参考官文档。

https://docs.python.org/3/tutorial/errors.html

Author face

徐静

数据科学从业者,数据分析师. 善于用数据科学的工具透析业务,模型的线上化部署,网络爬虫及前端可视化. 喜欢研究机器学习,深度学习及相关软件实现.目前自己还是小白一个,希望多多学习.

最近发表的文章