Python 异常 - 原力的黑暗面

Question

最近一篇博文 如果你不喜欢异常，那么你并不喜欢 Python 来回出现，并迫使我写一个部分反驳。并不是说那篇博文完全错误，只是它并不是这个主题的要义。而如果要我补充的话，它有点武断。

原文声称，异常是 Python 的核心，“异常应该只用于错误，而不是正常的流程控制”的常见建议是错误的，接着解释说，异常被用于核心实现，例如迭代器协议，以及属性访问，因此，它们是该语言的核心特征。博文的一些较长部分是关于揭穿 Java 和 C++程序员的常见误解。

粗略来讲，那篇文章中的异常被描述成非常有用的，并且极具盛赞，以至于所有关于它们的使用的批评和问题都黯然失色。

使用异常来处理错误

这是我打心里同意 barnert 的一点。错误应该使用异常来传播，所以

def min(*lst):
    if not lst:
       raise ValueError("min(..) requires a list with at least one element")
    minimum = lst[0]
    for item in lst:
        if minimum > item:
             minimum = item
    return item

是异常的一个完全正确的使用，如果调用者的代码不能保证参数是长度大于 0 的列表，那么它必须检查这些异常。

异常与值和变量是分离的

有时，我被使用像这样的模式的代码呛到：

result = []
result.append(dosomething(bar))
try:
   foo = bar[key][anotherkey]
   res = dosomething(foo)
   result.append(res[evenanotherkey])
except KeyError:
   ....
finally:
   return result

这段代码有许多异常相关的问题，并且展示了如何不使用异常。首先，并不清楚 try 块中那一个键访问会引发异常。它可能是 bar[key] , 或者是 _[anotherkey] , 也有可能是 res[evenanotherkey] , 或者最后可能发生在 dosomething(foo) 。该异常机制将错误处理与值和变量分离。我的问题是：你能辨别出是否是想要从 dosomething() 中捕获 KeyErrors 吗？

因此，在使用异常时，对于捕获哪些异常以及不捕获哪些异常，人们必须非常小心。 使用防御性编程式（例如， haskey() ）的检查，它是明确的，并几乎与为每一个索引操作写出单独的 try-catch 块一样对代码是“侵入性的”。

异常风险

所以，使用异常时，基本上有两种风险：

1. 应该捕获的异常没捕获
2. 错误的捕获异常

第一个风险当然是一个风险，但对它，我并不过于担心。第二个是我非常害怕的一个风险。你的代码中有多少函数能够抛出 eyErrors, ValueError, IndexError, TypeError, 和 RuntimeError 异常呢？

作为 Python 化的 goto 的异常

异常可以模拟 goto 语句。当然，它们不仅跳转到堆栈的顶级，而且也跳转进语句中。在 C 代码中，goto 是函数局部控制流和错误处理（对错误处理而言，他们更无争议）的一个主要工具：

int
max_in_two_dim(double * array, size_t N, size_t M, double *out) {
  if (N * M == 0)
     goto empty_array_lbl;
  double max = array[0];
  for (int i=0; i < N; ++i) {
      for (int j=0; j < M; ++j) {
        double val = array[j * N +k];
        if (val != val) // NaN case
           goto err_lbl;
        if (max < val)
           max = val;
      }
  }
  return 0;
  nan_lbl:
    fprintf(stderr, "encountered a not-a-number value when unexpected");
    return -1;
  empty_array_lbl:
    fprintf(stderr, "no data in array with given dims");
    return -2;
}

你可以使用 Python 中的异常来模拟这种用法。我已经见过大量这种代码：

def whatever(arg1, arg2):
  try:
      for i in range(N):
          for j in range(M):
            # ..
            if ...:
               raise RuntimeError("jump")
      return out
  except RuntimeError:
    # cleanup
    # ..

在大多数情况下，有更好的办法来避免这种模式。Python 的 for 循环有一个可选的 else 分支，用来帮助避免这种跳转。然而，在循环等其他一些地方上，这种模式会出现 RuntimeError 错误。

Meta: 局内人与局外人的思考

我最不喜欢 barnert 的文章的地方几乎可能是可以才能够标题：“如果……，那么你并不喜欢 Python”中读到的东西。这与我所听到的很多关于代码/软件/解决方法是“Pythonic”的并驾齐驱。它似乎暗示着必须站队：你是与正统的 Python 社区站在一边呢，还是一个局外人，即那些不够“Pythonic”的人。所有这些都对改善代码毫无帮助。

总结

异常时 Python 中一个中心且强大的工具。但请小心谨慎的使用它们。不要假装它们像一个魔术棒，也不要为了显示你对 Python 的爱来使用它们。在要求异常使用的单一情景下使用它们。

原文： Exceptions - The Dark Side of the Force