Python自動化測試之例外處理機制範例詳解

2022-06-08 22:01:51

一、前言

今天筆者還是想要講python中的基礎，主要講解Python中異常介紹、捕獲、處理相關知識點內容，只有學好了這些才能為後續自動化測試框架搭建及日常維護做鋪墊，廢話不多說我們直接進入主題吧。

二、例外處理合集

2.1 例外處理講解

在正式介紹例外處理之前，需要先讓大家瞭解一個概念：程式設計是不可能存在完美的，總有考慮不到的情況，因為人無完人，人類是有缺陷的，更何況程式設計是出自人類之手，在真實專案中不要相信任何人所說的：我的程式碼是完美的、這個絕對不會有問題類似的話，要知道在程式設計的世界裡，沒有絕對的可靠。

大家也應該清楚了，只要是人所編寫的程式就一定會存在問題，程式不按照正常流程執行，我們就稱之為異常，例外處理顧名思義就是解決這種異常的情況，能夠讓程式正常按照邏輯和流程執行。

2.2 異常捕獲

當一個程式執行報錯時會終止執行，我們進行例外處理後再次執行就不會再出現報錯，能夠捕獲到這個報錯讓程式順利執行，這個例外處理的過程我們稱之為異常捕獲，讓我們先看一個例子：

print("------------------- 歡迎來到報名註冊系統 -------------------")
 
age = (input("請輸入您的年齡:"))
age = int(age)
if age < 18:
    print("很遺憾，您暫時不滿足註冊條件")
else:
    print("恭喜您符合註冊條件")

如上程式碼所示，輸入的資料為18時，能夠正常的進行程式的邏輯計算，從而正常執行程式碼直至結束，但這樣的程式碼真的沒有問題嗎？我們再看這個例子，當輸入為abc英文字母時，出現了ValueError的錯誤，字面的意思是告訴我們出現了數值錯誤，無法將字串轉換為整型：

print("------------------- 歡迎來到報名註冊系統 -------------------")
 
age = (input("請輸入您的年齡:"))
age = int(age)
if age < 18:
    print("很遺憾，您暫時不滿足註冊條件")
else:
    print("恭喜您符合註冊條件")

如上圖所示，出現了ValueError報錯時，我們就可以通過異常捕獲進行處理，處理後的程式碼為：

print("------------------- 歡迎來到報名註冊系統 -------------------")
age = (input("請輸入您的年齡:"))
 
try:
    age = int(age)
except:
    print("您的年齡輸入非法，請重新執行本程式")
 
if age < 18:
    print("很遺憾，您暫時不滿足註冊條件")
else:
    print("恭喜您符合註冊條件")

如上圖所示，我們再次執行該程式並輸入abc，程式仍然無法執行，已經不是剛剛的ValueError報錯了，現在的報錯是TypeError報錯。

2.3 異常捕獲原理

要解決上面的TypeError的報錯，我們先來了解下異常捕獲的原理，當正式開始一個try語句後，Python會在當前程式的上下文中作標記，當異常出現時返回標記處，try子句先執行，後續可能會發生的場景：

場景一：如果執行try語句時發生異常，Python跳回至try並執行第一個匹配該異常的except子句，例外處理完畢，繼續執行程式碼。

場景二：如果執行try語句時發生異常，且沒有匹配的except子句，異常將被遞交到上層的try或是程式的最上層，到此結束程式，列印錯誤資訊。

場景三：如果在try子句執行時沒有發生異常，Python將繼續執行程式碼語句。

當我們瞭解了異常捕獲的原理後在來看下之前的TypeError報錯如何解決，字面意思型別錯誤，整型無法與字串進行比較，但實際上在此之前我們就已經對變數age進行了處理，但因為捕獲到了try的異常，執行了第一個匹配try的except子句，而子句又代替異常的語句，故此這裡的型別轉換就失效了，再次進行程式的執行就會出現型別錯誤，解決這個辦法也很簡單，只需要把判斷語句也放在try中。

當判斷語句放到try中就稍微改變了一點點，如果沒有捕獲異常，程式照常執行，判斷會生效，如果捕獲到了異常，那麼會直接跳轉到except執行輸出，提示您的年齡非法，就不會在有判斷的邏輯，因此也不會在出現TypeError的錯誤了，順帶一提，這就是我們常見的開發Bug “買一送一” ，二次修改的程式碼如下：

# 程式仍然有可優化的地方，僅展示try.. except語句的使用方式
print("------------------- 歡迎來到報名註冊系統 -------------------")
age = (input("請輸入您的年齡:"))
 
try:
    age = int(age)
    if age < 18:
        print("很遺憾，您暫時不滿足註冊條件")
    else:
        print("恭喜您符合註冊條件")
except:
    print("您的年齡輸入非法，請重新執行本程式")

2.4 特定異常捕獲

特定異常捕獲顧名思義就是針對某一個出現的特定異常進行捕獲，例如我們所遇到的ValueError，如果你捕獲的是其他異常型別，那麼在程式碼執行時碰到了ValueError仍然會出現報錯：

print("------------------- 歡迎來到報名註冊系統 -------------------")
age = (input("請輸入您的年齡:"))
 
try:
    age = int(age)
    if age < 18:
        print("很遺憾，您暫時不滿足註冊條件")
    else:
        print("恭喜您符合註冊條件")
# 這裡進行捕獲的異常型別是IndexError，非ValueError，最後的結果仍然會報錯，因為沒有成功捕獲
except IndexError:
    print("您的年齡輸入非法，請重新執行本程式")

當捕獲的型別錯誤時，仍然會彈出報錯終止程式執行，好比一個人酒駕，那麼就應該由交警處理而不是民政局的人處理，因為那不是它的職責，異常捕獲還要講究對口，如下程式碼所示，如果設定成ValueError就能夠成功進行捕獲，就好比交警處理了酒駕一樣，完美解決：

print("------------------- 歡迎來到報名註冊系統 -------------------")
age = (input("請輸入您的年齡:"))
 
try:
    age = int(age)
    if age < 18:
        print("很遺憾，您暫時不滿足註冊條件")
    else:
        print("恭喜您符合註冊條件")
except ValueError:
    print("您的年齡輸入非法，請重新執行本程式")

2.5 異常捕獲的處理

剛剛我們舉了一個例子，當異常捕獲為IndexError時，執行程式後仍然會出現ValueError的錯誤，但我們不設定直接使用except時反而能直接捕獲，那我們還要設定它做什麼呢？想必有部分同學心中已經會產生這樣的疑問了。

except可以理解為萬能警察，萬能捕手，它可以捕獲所有的異常型別（極少數無法直接捕獲），而特定的異常捕獲只能捕獲特定出現的異常情況，我們之所以還要使用，是因為它是專門捕獲一種型別的，好比一個人有面板問題，那麼肯定是掛面板科門診要比急診科的醫生要更加專業，正所謂術業有專攻。

except因為是萬能捕手，所以它在抓獲異常後的處理方式是一樣的，好比感冒和心臟病發作兩種症狀，都是同樣的對待方式顯然是不合理的，那麼這個時候就會由特定的“醫生” (特定捕獲) 進行對應的處理方式。

目前常見的一些報錯有：ValueError、TypeError、IndexError等等，那麼在整個自動化測試的過程中，勢必會遇到很多其他的報錯，當我們不清楚其他報錯的情況下如何進行異常捕獲呢？兩種方式，第一種是錯過一次就記得了，好比一開始進行程式設計的小夥伴們，誰也不知道會遇到ValueError一樣，當碰到過一次後，下一次就會特別注意這個事情，提前做一個捕獲，俗稱踩坑。那另外一種方式就是在末尾繼續新增except，萬能捕手我們也留著，這樣當特定捕獲沒有捕獲到異常但程式出現了異常時，except就會進行捕獲：

print("------------------- 歡迎來到報名註冊系統 -------------------")
age = (input("請輸入您的年齡:"))
 
try:
    age = int(age)
    if age < 18:
        print("很遺憾，您暫時不滿足註冊條件")
    else:
        print("恭喜您符合註冊條件")
# 這裡會報錯ValueError，因為捕獲的型別是IndexError，很明顯無法進行ValueError異常捕獲，那麼我們可以在新增一個萬能捕手except來進行捕獲
except IndexError:
    print("您的年齡輸入非法，請重新執行本程式")
# 在下面可以在進行一個except的新增：
except:
    print("萬能捕手在此，束手就擒吧！")

2.6 except、Exception與BaseException

except我們知道了是萬能捕手，但其實它的身份是Exception，Python預設幫我們省略了，實際上它是這樣的：

except Exception:
    print("萬能捕手在此，束手就擒吧！")

except與except Exception完全等價，日常的編寫時可加可不加，依據個人習慣和喜好決定即可。而BaseException是Exception的父類別，作為子類的Exception無法截獲父類別BaseException型別的錯誤。

BaseException: 包含所有built-in exceptions

Exception: 不包含所有的built-in exceptions，只包含built-in, non-system-exiting exceptions，像SystemExit型別的exception就不包含在其中。Python所有的錯誤都是從BaseException類派生的

2.7 finally用法

finally的作用是無論except是否成功捕獲到了對應的異常，均需要執行finally下的程式碼：

"""
參考如下程式碼：開啟了love.txt這個檔案，進行了閱讀，又想寫入一點東西，但現在是唯讀的模式，無法進行內容寫入，故此會報錯io.UnsupportedOperation
雖然沒有寫入成功，但是這個檔案是成功讀取了的，那麼在檔案的章節中提到過，如果開啟了一個檔案要記得關閉，否則其他人無法使用
所以在finally這裡我們就可以加上f.close()，代表著無論是否有捕捉到異常，最後我都要關閉這個檔案，以確保其他人能夠正常使用該檔案
"""
 
import io
 
try:
    f = open("love.txt", encoding="utf-8", mode="r")
    f.read()
    f.write("隨便寫點~")
except io.UnsupportedOperation:
    print("抓的就是你這個io.UnsupportedOperation報錯")
finally:
    # finally的作用是無論except是否成功捕獲到了對應的異常，均需要執行finally下的程式碼
    f.close()

2.8 異常資訊的列印輸出

雖然我們能夠捕獲異常，但我們肯定要了解到底是什麼異常，在捕獲到一個異常時我們可以進行異常資訊的列印：

print("------------------- 歡迎來到報名註冊系統 -------------------")
age = (input("請輸入您的年齡:"))
 
try:
    age = int(age)
    if age < 18:
        print("很遺憾，您暫時不滿足註冊條件")
    else:
        print("恭喜您符合註冊條件")
# 這裡會報錯ValueError，捕獲的是IndexError，很明顯無法進行異常捕獲，那麼我們可以在新增一個萬能捕手except來進行捕獲
except IndexError as error:
    print("您的年齡輸入非法，請重新執行本程式")
# 在這裡加一個as，後面接一個變數，然後進行變數列印即可，當出現對應的異常時就會列印對應異常的資訊
except Exception as error:
    print("萬能捕手在此，束手就擒吧！", f"已捕獲異常:{error}")

剛剛有提到except與except Exception是等價的，但是如果想使用as必須要使用後者，這是語法規定：

# 正確用法，在捕獲型別後加as 變數
except Exception as error:
    print("萬能捕手在此，束手就擒吧！", f"已捕獲異常:{error}")
 
# 錯誤的用法，不符合語法規則
except as error:
    print("萬能捕手在此，束手就擒吧！", f"已捕獲異常:{error}")