Exception trong Python

Python cung cấp hai đặc điểm quan trọng là Xử lý ngoại lệ (Exception Handling) và Assertion để xử lý bất kỳ lỗi không mong đợi nào trong các chương trình Python của bạn và để thêm khả năng debug tới các chương trình đó.

Chương này chúng ta trước hết giới thiệu qua về các Exception chuẩn có trong Python. Bảng dưới đây liệt kê tất cả ngoại lệ chuẩn có sẵn trong Python:

Exception - Miêu tả

Exception: Lớp cơ sở (base class) của tất cả các ngoại lệ

StopIteration: Được tạo khi phương thức next() của một iterator không trỏ tới bất kỳ đối tượng nào

SystemExit: Được tạo bởi hàm sys.exit()

StandardError: Lớp cơ sở của tất cả exception có sẵn ngoại trừ StopIteration và SystemExit.

ArithmeticError: Lớp cơ sở của tất cả các lỗi xảy ra cho phép tính số học

OverflowError: Được tạo khi một phép tính vượt quá giới hạn tối đa cho một kiểu số

FloatingPointError: Được tạo khi một phép tính số thực thất bại

ZeroDivisonError: Được tạo khi thực hiện phép chia cho số 0 với tất cả kiểu số

AssertionError: Được tạo trong trường hợp lệnh assert thất bại

AttributeError: Được tạo trong trường hợp tham chiếu hoặc gán thuộc tính thất bại

EOFError: Được tạo khi không có input nào từ hàm raw_input() hoặc hàm input() và tới EOF (viết tắt của end of file)

ImportError: Được tạo khi một lệnh import thất bại

KeyboardInterrupt: Được tạo khi người dùng ngắt việc thực thi chương trình, thường là bởi nhấn Ctrl+c

LookupError: Lớp cơ sở cho tất cả các lỗi truy cứu

IndexError: Được tạo khi một chỉ mục không được tìm thấy trong một dãy (sequence)

KeyError: Được tạo khi key đã cho không được tìm thấy trong Dictionary

NameError: Được tạo khi một định danh không được tìm thấy trong local hoặc global namespace

UnboundLocalError: Được tạo khi cố gắng truy cập một biến cục bộ từ một hàm hoặc phương thức nhưng mà không có giá trị nào đã được gán cho nó

EnvironmentError: Lớp cơ sở cho tất cả ngoại lệ mà xuất hiện ở ngoài môi trường Python

IOError: Được tạo khi hoạt động i/o thất bại, chẳng hạn như lệnh print hoặc hàm open() khi cố gắng mở một file không tồn tại

OSError: Được do các lỗi liên quan tới hệ điều hành

SyntaxError: Được tạo khi có một lỗi liên quan tới cú pháp

IndentationError: Được tạo khi độ thụt dòng code không được xác định hợp lý

SystemError: Được tạo khi trình thông dịch tìm thấy một vấn đề nội tại, nhưng khi lỗi này được bắt gặp thì trình thông dịch không thoát ra

SystemExit: Được tạo khi trình thông dịch thoát ra bởi sử dụng hàm sys.exit(). Nếu không được xử lý trong code, sẽ làm cho trình thông dịch thoát

TypeError: Được tạo khi một hoạt động hoặc hàm sử dụng một kiểu dữ liệu không hợp lệ

ValueError: Được tạo khi hàm đã được xây dựng sẵn có các kiểu tham số hợp lệ nhưng các giá trị được xác định cho tham số đó là không hợp lệ

RuntimeError: Được tạo khi một lỗi đã được tạo ra là không trong loại nào

NotImplementedError: Được tạo khi một phương thức abstract, mà cần được triển khai trong một lớp được kế thừa, đã không được triển khai thực sự

Assertion trong Python

Lệnh assert trong Python

Khi bắt gặp lệnh assert, Python ước lượng biểu thức đi kèm, mà hy vọng rằng là true. Nếu biểu thức là false, thì Python tạo một ngoại lệ là AssertionError.

Dưới đây là cú pháp cho lệnh assert:

assert bieu_thuc[, cac_tham_so]

Nếu Assertion thất bại, Python sử dụng cac_tham_so là tham số cho AssertionError. Các ngoại lệ AssertionError có thể được bắt và được xử lý giống như bất kỳ ngoại lệ khác bởi sử dụng lệnh try-except, nhưng nếu không được xử lý thì chúng sẽ kết thúc chương trình và sẽ tạo một traceback.

Ví dụ

Dưới đây là một hàm để chuyển đổi từ độ K thành độ F.

def ChuyenKF(Nhietdo):

   assert (Nhietdo >= 0),"Lanh hon do khong tuyet doi!"

   return ((Nhietdo-273)*1.8)+32

 

print ChuyenKF(273)

print int(ChuyenKF(505.78))

print ChuyenKF(-5)

Khi code trên được thực thi sẽ cho kết quả:

32.0

451

Traceback (most recent call last):

  File "test.py", line 9, in <module>

    print ChuyenKF(-5)

  File "test.py", line 4, in ChuyenKF

    assert (Nhietdo >= 0),"Lanh hon do khong tuyet doi!"

AssertionError: Lanh hon do khong tuyet doi!

Exception là gì?

Ngoại lệ có thể là bất kỳ điều kiện bất thường nào trong chương trình mà phá vỡ luồng thực thi chương trình đó. Bất cứ khi nào một ngoại lệ xuất hiện, mà không được xử lý, thì chương trình ngừng thực thi và vì thế code không được thực thi.

Python đã định nghĩa sẵn rất nhiều ngoại lệ, mà đã được trình bày trong chương Standard Exception. Trong chương này chúng ta sẽ tìm hiểu cách xử lý ngoại lệ cũng như cách tạo các Custom Exception như thế nào.

Xử lý ngoại lệ trong Python

Nếu bạn thấy bất cứ code nào là khả nghi (có thể gây ra ngoại lệ) thì bạn có thể phòng thủ chương trình của mình bằng cách đặt các khối code khả nghi này trong một khối try. Khối try này được theo sau bởi lệnh except. Sau đó, nó được theo sau bởi các lệnh mà xử lý vấn đề đó.

Cú pháp

Dưới đây là cú pháp của khối try....except...else trong Python:

try:

   Ban thuc hien cac hoat dong cua minh tai day;

   Va day la phan code co the tao exception;

   ......................

except ExceptionI:

   Neu co ExceptionI, thi thuc thi khoi code nay

except ExceptionII:

   Neu co ExceptionII, thi thuc thi khoi code nay

   ......................

else:

   Neu khong co exception nao thi thuc thi khoi code nay

Dưới đây là một số điểm bạn cần lưu ý:

• Phần code khả nghi mà có khả năng tạo exception cần được bao quanh trong khối try.
• Khối try được theo sau bởi lệnh except. Có thể có một hoặc nhiều lệnh except với một khối try đơn.
• Lệnh except xác định exception mà xảy ra. Trong trường hợp mà exception đó xảy ra, thì lệnh tương ứng được thực thi.
• Ở cuối khối try, bạn có thể cung cấp lệnh else. Nó được thực thi khi không có exception nào xảy ra. Khối else là địa điểm tốt cho code mà không cần sự bảo vệ của khối try.

Ví dụ

Ví dụ sau mở một file, ghi nội dung vào file này và sau đó đóng file, tất cả hoạt động đều thành công:

try:

   fh = open("testfile", "w")

   fh.write("Day la mot kiem tra nho ve xu ly ngoai le!!")

except IOError:

   print "Error: Khong tim thay file"

else:

   print "Thanh cong ghi noi dung vao file"

   fh.close()

Kết quả là:

Thanh cong ghi noi dung vao file

Ví dụ

Ví dụ sau mở một file để ghi trong khi bạn không có quyền ghi, do đó nó sẽ tạo một exception:

try:

   fh = open("testfile", "r")

   fh.write("Day la mot kiem tra nho ve xu ly ngoai le!!")

except IOError:

   print "Error: Khong tim thay file"

else:

   print "Thanh cong ghi noi dung vao file"

Kết quả là:

Error: Khong tim thay file

Mệnh đề except mà không xác định Exception trong Python

Lệnh except cũng có thể được sử dụng mà không xác định exception nào. Lệnh try-except này bắt tất cả exception mà xuất hiện. Sử dụng loại lệnh try-except này không phải là sự thực hành lập trình tốt, bởi vì nó bắt tất cả exception nhưng không làm cho lập trình viên biết được căn nguyên của vấn đề làm xuất hiện exception đó.

Cú pháp

try:

   Ban thuc hien cac hoat dong cua minh tai day;

   Va day la phan code co the tao exception;

   ......................

except:

   Neu co bat ky exception nao, thi thuc thi khoi code nay

   ......................

else:

   Neu khong co exception nao, thi thuc thi khoi code nay

Mệnh đề except với nhiều exception trong Python

Sử dụng cùng lệnh except như trên, bạn có thể khai báo nhiều exception như sau:

try:

   Ban thuc hien cac hoat dong cua minh tai day;

   Va day la phan code co the tao exception;

   ......................

except(Exception1[, Exception2[,...ExceptionN]]]):

   Neu co bat ky exeption nao trong danh sach,

   thi thuc thi khoi code nay

   ......................

else:

   Neu khong co exception nao, thi thuc thi khoi code nay

Khối try-finally trong Python

Trong trường hợp nếu có bất kỳ code nào mà người dùng muốn được thực thi, dù cho có xuất hiện exception hay không thì khối code đó có thể được đặt trong khối finally. Khối finally sẽ luôn luôn được thực thi bất chấp có hay không exception. Cú pháp của khối try-finally là:

try:

   Ban thuc hien cac hoat dong cua minh tai day;

   Va day la phan code co the tao exception;

   ......................

   Do co exeption nen khoi nay bi bo qua

finally:

   Khoi nay nen duoc thuc thi

   ......................

Ghi chú: Bạn có thể cung cấp một hoặc nhiều mệnh đề except, hoặc một mệnh đề finally, nhưng không được cung cấp cả hai. Ngoài ra bạn cũng không thể sử dụng mệnh đề else với một mệnh đề finally.

Ví dụ

try:

   fh = open("testfile", "w")

   fh.write("Day la mot kiem tra nho ve xu ly ngoai le!!")

finally:

   print "Error: Khong tim thay file"

Nếu bạn không có quyền mở file trong chế độ ghi, thì code trên sẽ cho kết quả:

Error: Khong tim thay file

Ví dụ trên có thể được viết rõ ràng hơn như sau:

try:

   fh = open("testfile", "w")

   try:

      fh.write("Day la mot kiem tra nho ve xu ly ngoai le!!")

   finally:

      print "Chuan bi dong file"

      fh.close()

except IOError:

   print "Error: Khong tim thay file"

Khi một exception được ném trong khối try, thì trình thực thi ngay lập tức truyền tới khối finally. Sau đó tất cả các lệnh trong khối finally được thực thi, exception được tạo lại lần nữa và được xử lý bởi lệnh except nếu có mặt trong lớp trên tiếp theo của lệnh try-except.

Tham số của một Exception trong Python

Một Exception có thể có một tham số, mà là một giá trị mà cung cấp thông tin bổ sung về vấn đề. Nội dung của tham số là đa dạng tùy vào các exception. Dưới đây là cú pháp:

try:

   Ban thuc hien cac hoat dong cua minh tai day;

   Va day la phan code co the tao exception;

   ......................

except Kieu_exception, Tham_so:

   Ban co the in gia tri cua Tham_so tai day...

Nếu bạn viết code trên để xử lý một exception đơn, bạn có thể có một biến theo sau tên của exception trong lệnh except. Nếu bạn đang khai báo nhiều exception thì bạn có một biến theo sau tuple của các exception đó.

Ví dụ

Ví dụ của một exception đơn:

# Dinh nghia mot ham o day.

def temp_convert(var):

   try:

      return int(var)

   except ValueError, Argument:

      print "Tham so khong chua cac so\n", Argument

 

# Goi ham tren.

temp_convert("xyz");

Tạo một Exception trong Python

Bạn có thể ném tường minh một Exception trong Python bởi sử dụng lệnh raise. Cú pháp của lệnh raise như sau:

raise [Exception [, args ]]

Ở đây, Lop_Exception là kiểu của exception và tham số value (tùy ý) là một giá trị. Để truy cập giá trị này thì từ khóa as được sử dụng.

Ví dụ

try:

    a=10

    print a

    raise NameError("Hello")

except NameError as e:

                        print "Mot Exception xuat hien"

                        print e

Trong ví dụ trên, e được sử dụng như là một biến tham chiếu mà lưu trữ giá trị của exception.

Ghi chú: để bắt một exception, một mệnh đề except phải tham chiếu tới cùng exception đã được ném. Ví dụ, để bắt exception trên, chúng ta phải viết mệnh đề except như sau:

try:

   Ban thuc hien cac hoat dong cua minh tai day;

   Va day la phan code co the tao exception;

   ...

except "Invalid level!":

   Xu ly ngoai le o day...

else:

   Phan con lai cua code...

Custom Exception trong Python

Python cho phép bạn tạo riêng cho mình các exception bằng cách kế thừa các lớp từ các Standard Exception.

Ví dụ dưới đây liên quan tới RuntimeError. Ở đây, một lớp đã tạo là lớp con của của RuntimeError. Trong khối try, exception được định nghĩa bởi người dùng được tạo và được bắt trong khối except. Biến e được sử dụng để tạo một instance của lớp Networkerror.

class Networkerror(RuntimeError):

   def __init__(self, arg):

      self.args = arg

Sau khi định nghĩa lớp trên, bạn có thể tạo exception như sau:

try:

   raise Networkerror("Bad hostname")

except Networkerror,e:

   print e.args