【Python从零基础到入门】第八章 Pyhton异常、模块、包

文章目录

• 1.异常
• 2.异常捕获
• 3.异常的传递
• 4.python模块
• • 1.模块导入方式
  • 2.as定义别名
• 5.自定义模块
• 6.测试模块
• [7.__ all ](#7. all __)
• 8.自定义包
• 9.安装第三方包

1.异常

当检测到一个错误时，Python解释器就无法继续执行了，反而出现了一些错误的提示，这就是所谓的=="异常",== 也就是我们常说的BUG

异常演示：

例如：以r方式打开一个不存在的文件。

f = open('linux.txt', 'r')

2.异常捕获

世界上没有完美的程序，任何程序在运行的过程中，都有可能出现：异常，也就是出现bug，导致程序无法完美运行下去。

我们要做的，不是力求程序完美运行。而是在力所能及的范围内，对可能出现的bug，进行提前准备、提前处理。

这种行为我们称之为：异常处理（捕获异常）

为什么需要捕获异常？

当我们的程序遇到了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

显然在之前的学习中, 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。

1.捕获常规异常---基本语法：

这个基本异常捕获已经可以捕获全部异常，第四点没必要用

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

# 1.基本捕获语法
try:
    f = open("D:/abc.txt", "r", encoding="UTF-8")
except:
    print("出现异常了，因为文件不存在，我将open的模式，改为w模式去打开")
    f = open("D:/abc.txt", "w", encoding="UTF-8")

2.捕获指定异常

# 2.捕获指定的异常
try:
    print(name)
    # 1 / 0
except NameError as e:
    print("出现了变量未定义的异常")
    print(e)

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。

把捕获异常的原因存到e变量里面，打印出来

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。

# 3.捕获多个异常
try:
    # 1 / 0
    print(name)
except (NameError, ZeroDivisionError) as e:
    print("出现了变量未定义 或者 除以0的异常错误")
# 未正确设置捕获异常类型，将无法捕获异常

4.捕获所有异常

else表示的是如果没有异常要执行的代码。

try:
    f = open("D:/123.txt", "r", encoding="UTF-8")
except Exception as e:
    print("出现异常了")
    f = open("D:/123.txt", "w", encoding="UTF-8")
else:
    print("好高兴，没有异常。")

5.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("D:/123.txt", "r", encoding="UTF-8")
except Exception as e:
    print("出现异常了")
    f = open("D:/123.txt", "w", encoding="UTF-8")
else:
    print("好高兴，没有异常。")
finally:
    print("我是finally，有没有异常我都要执行")
    f.close()

3.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

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

4.python模块

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。

模块的作用: python中有很多各种不同的模块, 每一个模块都可以帮助我们快速的实现一些功能, 比如实现和时间相关的功能就可以使用time模块我们可以认为一个模块就是一个工具包, 每一个工具包中都有各种不同的工具供我们使用，进而实现各种不同的功能。

**大白话：**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）

1.模块导入方式

模块在使用前需要先导入 导入的语法如下:

[form 模块名] import [模块|类|变量|函数|*][as 别名]

常用的组合形式如：

1. import 模块名
2. from 模块名 import 类、变量、方法等
3. from 模块名 import *
4. import 模块名 as 别名
5. from 模块名 import 功能名 as 别名

基本语法：

1.import模块名

import会把里面所有的模块都会导入进来

import 模块名
import 模块名1，模块名2

模块名.功能名()

# 导入时间模块
import time
print("开始") 
time.sleep(1)# 让程序睡眠1秒(阻塞)
print("结束")

2.from 模块名 import 功能名

因为导入的模块里面的函数不一定都会用上，所以只需要导入用到的即可

from 模块名 import 功能名

功能名()

# 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")

**3.from 模块名 import ***

导入模块的全部功能，与第一个一样，区别在于，不用加 . 了。

from 模块名 import *

功能名()

# 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")

2.as定义别名

可以把一些长模块名重命名为短的，，方便

基本语法：

# 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

案例：

# 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')

5.自定义模块

Python中已经帮我们实现了很多的模块. 不过有时候我们需要一些个性化的模块, 这里就可以通过自定义模块实现, 也就是自己制作一个模块。

**案例：**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

# 导入不同模块的同名功能
from my_module1 import test
from my_module2 import test
test(1, 2)

注意事项：当导入多个模块的时候，且模块内有同名功能. 当调用这个同名功能的时候，调用到的是后面导入的模块的功能。

6.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)

#my_module1.py
#当其他文件调用这个模块时，会从上到下运行一遍，这个时候test函数就会被运行，但是这个文件我又不想删除，以后想要做测试用，那么我应该怎么做呢
def test(a, b):
    print(a + b)

test(1, 1)

#my_module1.py
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)

在每个文件中都有一个内部变量name ，当我在运行这个文件时，他就是main函数，但是如果是被其他文件调用过来的，则不是。

7.__ 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

__all__变量可以控制import *的时候哪些功能可以被导入

8.自定义包

基于Python模块，我们可以在编写代码的时候，导入许多外部代码来丰富功能。

但是，如果Python的模块太多了，就可能造成一定的混乱，这个时候就可以通过Python包的功能来管理。

当我创建软件包时，会自动生成init.py文件

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

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

操作流程：

1.新建软件包

2.软件包与文件夹的区别，会在下面自动生成init.py(一般为空)。

"""
演示自定义模块1
my_module1.py
"""

def info_print1():
    print("我是模块1的功能函数代码")

"""
自定义模块2
my_module2.py
"""

def info_print2():
    print("我是模块2的功能函数代码")

# 创建一个包
# 导入自定义的包中的模块，并使用
#第一种导入方法
import my_package.my_module1
import my_package.my_module2

my_package.my_module1.info_print1()
my_package.my_module2.info_print2()

#第二种导入方法
from my_package import my_module1
from my_package import my_module2
#可以合起来写from my_package import my_module1,my_module2
my_module1.info_print1()
my_module2.info_print2()

#第三种导入方法
from my_package.my_module1 import info_print1
from my_package.my_module2 import info_print2
info_print1()
info_print2()

控制导入模块的行为

from 包名 import *

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

9.安装第三方包

我们知道，包可以包含一堆的Python模块，而每个模块又内含许多的功能。

所以，我们可以认为：一个包，就是一堆同类型功能的集合体。

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：

1. 科学计算中常用的：numpy包
2. 数据分析中常用的：pandas包
3. 大数据计算中常用的：pyspark、apache-flink包
4. 图形可视化常用的：matplotlib、pyecharts
5. 人工智能常用的：tensorflow等

这些第三方的包，极大的丰富了Python的生态，提高了开发效率。但是由于是第三方，所以Python没有内置，所以我们需要安装它们才可以导入使用哦。

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。

安装：在命令提示符程序，输入：pip install 包名称即可通过网络快速安装第三方包。

pip的网络优化：

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 https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple 包名称

https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple 是清华大学提供的一个网站，可供pip程序下载第三方包

• PyCharm安装第三方包