Python学习笔记（七）：了解异常、异常的捕获方法、异常的传递、Python模块、python包

目录

一、了解异常

二、异常的捕获方法

三、异常的传递

四、Python模块

4.1 模块导入

4.2 自定义模块

五、python包

5.1 什么是包？

5.2 导入包

5.3 安装第三方包

六、案例：自定义工具包

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一、了解异常

1.1 什么是异常：

异常就是程序运行的过程中出现了错误

1.2 bug是什么意思：

bug就是指异常的意思，因为历史因为小虫子导致计算机失灵的案例，所以延续至今，bug就代表软件出现错误。

二、异常的捕获方法

2.1 为什么要捕获异常

当程序遇到了BUG, 那么接下来有两种情况:

?????? ① 整个程序因为一个BUG停止运行

?????? ② 对BUG进行提醒, 整个程序继续运行

我们所有的程序遇到BUG就会出现①的这种情况, 也就是整个程序直接奔溃.

但是在真实工作中, 我们肯定不能因为一个小的BUG就让整个程序全部奔溃, 也就是我们希望的是达到② 的这种情况

那这里我们就需要使用到捕获异常

捕获异常的作用在于：提前假设某处会出现异常，做好提前准备，当真的出现异常的时候，可以有后续手段。

2.2 捕获异常的语法格式

2.2.1捕获常规异常

try:
	可能发生错误的代码
except:
    如果出现异常执行的代码

练习：

需求：尝试以`r`模式打开文件，如果文件不存在，则以`w`方式打开。

try:
	f=open('linux.txt','r')
except:
    f=open('linux.txt','w')

2.2.2 捕获指定异常

try:
	print(name)
except NameError as e:
	print('name变量名称未定义错误')

注意：

① 如果尝试执行的代码的异常类型和要捕获的异常类型不一致，则无法捕获异常。

② 一般try下方只放一行尝试执行的代码。

?

2.2.3 捕获多个异常

当捕获多个异常时，可以把要捕获的异常类型的名字，放到except 后，并使用元组的方式进行书写。

try:
	print(1/0)
except (NameError, ZeroDivisionError):
    print('ZeroDivision错误...')

结果

捕获异常并输出描述信息

基本语法：

try:
	print(num)
except (NameError,ZeroDivisionError) as e:
	print€

捕获所有异常

基本语法：

try:
	print(name)
except Exception as e:
    print(e)

异常else

else表示的是如果没有异常要执行的代码。

try:
	print(1)
except Exception as e:
	print(e)
else:
	print('我是else，是没有异常的时候执行的代码')

异常的finally

finally表示的是无论是否异常都要执行的代码，例如关闭文件。

try:
	f=open('test.txt','r')
except Exception as e:
	f=open('test.txt','w')
else:
	print('没有异常，真开心')
finally:
    f.close()

三、异常的传递

异常是具有传递性的

当函数func01中发生异常, 并且没有捕获处理这个异常的时候, 异常

会传递到函数func02, 当func02也没有捕获处理这个异常的时候

main函数会捕获这个异常,? 这就是异常的传递性.

提示:

??? 当所有函数都没有捕获异常的时候, 程序就会报错

Mian()利用异常具有传递性的特点, 当我们想要保证程序不会因为异常崩溃的时候,

就可以在main函数中设置异常捕获, 由于无论在整个程序哪里发生异常, 最终都

会传递到main函数中, 这样就可以确保所有的异常都会被捕获

四、Python模块

4.1 模块导入

Python 模块(Module)，是一个 Python 文件，以 .py 结尾.? 模块能定义函数，类和变量，模块里也能包含可执行的代码.

模块就是一个Python文件，里面有类、函数、变量等，我们可以拿过来用（导入模块去使用）

模块在使用前需要先导入 ?导入的语法如下:

?

常用的组合形式如：

import 模块名

from 模块名 import 类、变量、方法等

from 模块名 import *

import 模块名 as 别名

from 模块名 import 功能名 as 别名

4.1.1 import模块名

基本语法：

import 模块名

import 模块名1，模块名2

模块名.功能名()

例如：导入time模块

#导入时间模块
Import time

print("开始")
#让程序睡眠1秒(阻塞)
time.sleep(1)          # 通过 . 就可以使用模块内部的全部功能（类、函数、变量）
print("结束")

?

按住ctrl鼠标左键点击进入python自带的time模块的源代码

?

4.1.2 from 模块名 import 功能名

基本语法：

from 模块名 import 功能名

功能名()

例如：导入time模块中的sleep方法（只是用time模块的sleep方法）

#导入时间模块中的sleep方法
from time import sleep

print("开始")
#让程序睡眠1秒(阻塞)
sleep(1)
print("结束")

4.1.3 from 模块名 import *

基本语法：

from 模块名 import *

功能名()

例如：导入time模块中所有的

#导入时间模块中所有的方法
from time import *

print("开始")
#让程序睡眠1秒(阻塞)
sleep(1)
print("结束")

4.1.4 as定义别名

# 模块定义别名

import 模块名 as 别名

# 功能定义别名

from 模块名 import 功能 as 别名

例如：

#模块别名
import time as tt

tt.sleep(2)
print('hello')

#功能别名
from time import sleep as sl
sl(2)
print('hello')

注意事项：

from可以省略，直接import即可

as别名可以省略

通过”.”来确定层级关系

模块的导入一般写在代码文件的开头位置

?

4.2 自定义模块

4.2.1 如何自定义模块并导入

在Python代码文件中正常写代码即可，通过import、from关键字和导入Python内置模块一样导入即可使用。

?例如：新建一个Python文件，命名为my_module1.py，并定义test函数

注意:

? 每个Python文件都可以作为一个模块，模块的名字就是文件的名字. 也就是说自定义模块名必须要符合标识符命名规则

4.2.2 测试模块

在实际开发中，当一个开发人员编写完一个模块后，为了让模块能够在项目中达到想要的效果，

这个开发人员会自行在py文件中添加一些测试信息，例如，在my_module1.py文件中添加测试代码test(1,1)

def test(a,b):
print(a+b)


test(1,1)

问题:此时，无论是当前文件，还是其他已经导入了该模块的文件，在运行的时候都会自动执行`test`函数的调用

def test(a,b):
print(a+b)

#只在当前文件中调用该函数，其他导入的文件内不符合该条件，则不执行test函数调用
if__name__=='__main__':
test(1,1)

__main__变量的功能是？

if __main__ == “__main__”表示，只有当程序是直接执行的才会进入if内部，如果是被导入的，则if无法进入

4.2.3 __all__

如果一个模块文件中有`__all__`变量，当使用`from xxx import *`导入时，只能导入这个列表中的元素

注意：不同模块，同名的功能，如果都被导入，那么后导入的会覆盖先导入的

? __all__变量可以控制import *的时候哪些功能可以被导入

五、python包

5.1 什么是包？

从物理上看，包就是一个文件夹，在该文件夹下包含了一个 __init__.py 文件，该文件夹可用于包含多个模块文件

从逻辑上看，包的本质依然是模块

包的作用:

???? 当我们的模块文件越来越多时,包可以帮助我们管理这些模块, 包的作用就是包含多个模块，但包的本质依然是模块

步骤如下:

① 新建包`my_package`

② 新建包内模块：`my_module1` 和 `my_module2`

③ 模块内代码如下

?

Pycharm中的基本步骤:

[New]?? è?? [Python Package]? è? 输入包名? è? [OK]?? è? 新建功能模块(有联系的模块)

注意：新建包后，包内部会自动创建`__init__.py`文件，这个文件控制着包的导入行为

5.2 导入包

方式一：

import 包名.模块名

包名.模块名.目标

?

方式二：

注意：必须在`__init__.py`文件中添加`__all__ = []`，控制允许导入的模块列表

from 包名 import *

模块名.目标

5.3 安装第三方包

在Python程序的生态中，有许多非常多的第三方包（非Python官方），可以极大的帮助我们提高开发效率，如：

科学计算中常用的：numpy包

数据分析中常用的：pandas包

大数据计算中常用的：pyspark、apache-flink包

图形可视化常用的：matplotlib、pyecharts

人工智能常用的：tensorflow

等

5.3.1 安装第三方包 - pip

第三方包的安装非常简单，我们只需要使用Python内置的pip程序即可。

打开命令提示符程序，在里面输入：

pip install 包名称

即可通过网络快速安装第三方包

?

由于pip是连接的国外的网站进行包的下载，所以有的时候会速度很慢。

我们可以通过如下命令，让其连接国内的网站进行包的安装：

pip install -i Simple Index 包名称

?

Simple Index 是清华大学提供的一个网站，可供pip程序下载第三方包

5.3.2 安装第三方包 - PyCharm

?

?

?

六、案例：自定义工具包

创建一个自定义包，名称为：my_utils? (我的工具）

在包内提供2个模块

????????str_util.py （字符串相关工具，内含：）

????????????????函数：str_reverse(s)，接受传入字符串，将字符串反转返回

????????????????函数：substr(s, x, y)，按照下标x和y，对字符串进行切片

file_util.py（文件处理相关工具，内含：）

????????????????函数：print_file_info(file_name)，接收传入文件的路径，打印文件的全部内容，如文件不存在则捕获异常，输出提示信息，通过finally关闭文件对象

????????????????函数：append_to_file(file_name, data)，接收文件路径以及传入数据，将数据追加写入到文件中

构建出包后，尝试着用一用自己编写的工具包。

练习.py

"""
演示异常、模块、包的综合案例练习
"""
#创建my_utils包，在包内创建：str_util.py和file_util.py2个模块，并提供相应的函数

importmy_utils.str_util
frommy_utilsimportfile_util

print(my_utils.str_util.str_reverse("黑马程序员"))
print(my_utils.str_util.substr("itheima",0,4))


file_util.append_to_file("D:/test_append.txt","itheima")
file_util.print_file_info("D:/test_append.txt")

str_util.py

"""
字符串相关的工具模块
"""


defstr_reverse(s):
"""
功能是将字符串完成反转
:params:将被反转的字符串
:return:反转后的字符串
"""
returns[::-1]


defsubstr(s,x,y):
"""
功能是按照给定的下标完成给定字符串的切片
:params:即将被切片的字符串
:paramx:切片的开始下标
:paramy:切片的结束下标
:return:切片完成后的字符串
"""
returns[x:y]


if__name__=='__main__':
print(str_reverse("黑马程序员"))
print(substr("黑马程序员",1,3))

file_util.py

"""
文件处理相关的工具模块
"""


defprint_file_info(file_name):
"""
功能是：将给定路径的文件内容输出到控制台中
:paramfile_name:即将读取的文件路径
:return:None
"""
f=None
try:
f=open(file_name,"r",encoding="UTF-8")
content=f.read()
print("文件的全部内容如下：")
print(content)
exceptExceptionase:
print(f"程序出现异常了，原因是：{e}")
finally:
iff:#如果变量是None，表示False，如果有任何内容，就是True
f.close()


defappend_to_file(file_name,data):
"""
功能：将指定的数据追加到指定的文件中
:paramfile_name:指定的文件的路径
:paramdata:指定的数据
:return:None
"""
f=open(file_name,"a",encoding="UTF-8")
f.write(data)
f.write("\n")
f.close()


if__name__=='__main__':
#print_file_info("D:/bill.txtxxx")
append_to_file("D:/test_append.txt","传智教育")

?