Исключения в языке Python: механизмы и практические примеры

Расширенные примеры обработки исключений

1. Повторные попытки выполнения (retry)

Иногда полезно повторить операцию несколько раз при возникновении временной ошибки (например, сетевой).

import time
from random import random

def unstable_operation():
    if random() < 0.7:
        raise ConnectionError("Временная ошибка соединения")
    return "Успех"

def retry(func, max_attempts=3, delay=1):
    last_exception = None
    for attempt in range(1, max_attempts + 1):
        try:
            return func()
        except ConnectionError as e:
            print(f"Попытка {attempt} не удалась: {e}")
            last_exception = e
            if attempt < max_attempts:
                time.sleep(delay)
    raise RuntimeError("Все попытки исчерпаны") from last_exception

try:
    result = retry(unstable_operation, max_attempts=5, delay=0.5)
    print("Результат:", result)
except RuntimeError as e:
    print("Итоговое исключение:", e)

Попытка 1 не удалась: Временная ошибка соединения
Попытка 2 не удалась: Временная ошибка соединения
Попытка 3 не удалась: Временная ошибка соединения
Попытка 4 не удалась: Временная ошибка соединения
Попытка 5 не удалась: Временная ошибка соединения
Итоговое исключение: Все попытки исчерпаны

2. Цепочка исключений (raise ... from)

Позволяет связать новое исключение с исходным, чтобы сохранить контекст ошибки.

def parse_number(s):
    try:
        return int(s)
    except ValueError as e:
        raise ValueError("Не удалось преобразовать строку в число") from e

try:
    parse_number("abc")
except ValueError as e:
    print("Ошибка:", e)
    print("Исходная причина:", e.__cause__)

Ошибка: Не удалось преобразовать строку в число
Исходная причина: invalid literal for int() with base 10: 'abc'

3. Логирование исключений с сохранением стека вызовов

Модуль logging предоставляет метод exception, который автоматически добавляет traceback.

import logging

logging.basicConfig(level=logging.ERROR, format='%(asctime)s - %(levelname)s - %(message)s')

def risky_function():
    return 1 / 0

try:
    risky_function()
except ZeroDivisionError:
    logging.exception("Произошло деление на ноль")

2024-01-15 10:30:00,000 - ERROR - Произошло деление на ноль
Traceback (most recent call last):
  File "<ipython-input-...>", line 8, in <module>
    risky_function()
  File "<ipython-input-...>", line 5, in risky_function
    return 1 / 0
ZeroDivisionError: division by zero

4. Пользовательское исключение с несколькими атрибутами и кастомным сообщением

class ValidationError(Exception):
    def __init__(self, field, value, message=None):
        self.field = field
        self.value = value
        self.message = message or f"Некорректное значение в поле '{field}': {value}"
        super().__init__(self.message)

def validate_age(age):
    if age < 0 or age > 150:
        raise ValidationError("age", age)
    if not isinstance(age, int):
        raise ValidationError("age", age, "Возраст должен быть целым числом")
    return True

try:
    validate_age(-5)
except ValidationError as e:
    print(f"Поле: {e.field}, значение: {e.value}")
    print(e)

Поле: age, значение: -5
Некорректное значение в поле 'age': -5

5. Обработка исключений в асинхронном коде (asyncio)

В асинхронных функциях (coroutine) исключения перехватываются так же, как в обычных, но требуется await.

import asyncio

async def fetch_data(url):
    if "bad" in url:
        raise ValueError("Плохой URL")
    return f"Данные из {url}"

async def main():
    urls = ["good_url", "bad_url", "another_good"]
    tasks = [fetch_data(url) for url in urls]
    
    for coro in asyncio.as_completed(tasks):
        try:
            result = await coro
            print(result)
        except ValueError as e:
            print(f"Исключение: {e}")

asyncio.run(main())

Данные из good_url
Исключение: Плохой URL
Данные из another_good

6. Использование else с finally для точного контроля потока

def safe_divide(a, b):
    try:
        result = a / b
    except ZeroDivisionError:
        print("Деление на ноль")
        result = None
    else:
        print("Деление успешно")
    finally:
        print("Блок finally выполнен")
    return result

print(safe_divide(10, 2))
print(safe_divide(10, 0))

Деление успешно
Блок finally выполнен
5.0
Деление на ноль
Блок finally выполнен
None

7. Получение информации об исключении через sys.exc_info

import sys

try:
    [1, 2, 3][10]
except IndexError:
    exc_type, exc_value, exc_traceback = sys.exc_info()
    print(f"Тип: {exc_type.__name__}")
    print(f"Сообщение: {exc_value}")
    print(f"Строка с ошибкой: {exc_traceback.tb_lineno}")

Тип: IndexError
Сообщение: list index out of range
Строка с ошибкой: 4