Python错误处理：异常处理与日志记录

# 1. Python错误处理简介

在本章中，我们将介绍Python中的错误处理机制，包括异常的概念与作用、常见的Python内置异常类型以及异常处理的基本语法。

## 1.1 异常的概念与作用

在编程过程中，异常是指在程序执行过程中出现的错误或意外情况。这些意外情况可能会导致程序中断或产生错误的结果。Python提供了异常处理机制，允许开发者在出现异常时采取相应的措施，使程序能够继续执行或者 gracefully 地退出，而不是直接崩溃。

## 1.2 常见的Python内置异常类型

Python内置了许多常见的异常类型，如`ZeroDivisionError`（除零错误）、`TypeError`（类型错误）、`NameError`（名称错误）、`ValueError`（数值错误）等。每种异常类型都对应着不同的错误情况，开发者可以根据具体情况选择处理方式。

## 1.3 异常处理的基本语法

在Python中，我们可以使用`try-except`语句来捕获并处理异常。`try`块包含了可能会产生异常的代码，而`except`块用于定义在出现异常时采取的处理方式。此外，还可以使用`finally`块来定义无论是否出现异常都必须执行的代码。

try:
    # 可能会产生异常的代码
    result = 10 / 0  # 除零错误
except ZeroDivisionError as e:
    # 异常处理方式
    print("除零错误：", e)
finally:
    # 无论是否出现异常都会执行的代码
    print("程序执行结束")

在上面的代码中，我们使用了`try-except`语句捕获了`ZeroDivisionError`异常，当出现这个异常时，会执行`except`块中的代码，最终无论是否发生异常都会执行`finally`块中的代码。

在下面的章节中，我们将深入探讨Python中异常处理的更多细节以及与日志记录的结合运用。

# 2. Python中的异常处理

异常处理是编程中非常重要的一部分，它可以帮助我们在程序出错时 graceful 地处理错误，避免程序崩溃。在Python中，异常处理有着丰富的语法和功能，接下来我们将逐一介绍。

### 2.1 try-except语句

在Python中，我们可以使用`try-except`语句来捕获异常。语法格式如下：

try:
    # 可能会发生异常的代码块
    # ...
except 异常类型1 as 变量1:
    # 处理异常类型1的代码块
    # ...
except 异常类型2 as 变量2:
    # 处理异常类型2的代码块
    # ...
else:
    # 如果没有异常发生时执行的代码块
    # ...
finally:
    # 无论是否发生异常都会执行的代码块
    # ...

抛出异常后，程序将跳转到适当的`except`代码块进行处理。如果没有发生异常，`else`块将会执行，`finally`块中的代码无论是否有异常都会执行。

下面是一个简单的示例：

try:
    # 尝试执行可能会发生异常的代码
    num = 10 / 0  # 这里会触发 ZeroDivisionError 异常
except ZeroDivisionError as e:
    print("除数不能为0：", e)
else:
    print("没有发生异常")
finally:
    print("不论是否发生异常，都会执行的代码块")

**代码总结：** `try-except`语句用于捕获和处理可能出现的异常，通过`else`和`finally`块可以在不同情况下执行特定的代码。

**结果说明：** 当尝试执行除数为0的代码时，会触发`ZeroDivisionError`异常，程序跳转到对应的`except`块进行处理，最终会执行`finally`块中的代码。

### 2.2 嵌套异常处理

在Python中，我们可以在`except`块中嵌套另一个`try-except`语句，来处理更复杂的异常情况。例如：

try:
    num = 10 / 0
except ZeroDivisionError:
    try:
        s = 'hello'
        print(s + 10)
    except TypeError as e:
        print("类型错误：", e)

**代码总结：** 可以在`except`块中嵌套`try-except`语句，用于处理更复杂的异常情况。

**结果说明：** 当第一个`try`中的除法操作触发`ZeroDivisionError`异常时，程序跳转到外层的`except`块进行处理，然后执行内层嵌套的`try-except`语句来处理类型错误异常。

### 2.3 处理多个异常类型

在`try-except`语句中，我们可以处理多种类型的异常，并分别做出相应的处理。例如：

try:
    # 可能会发生异常的代码块
    # ...
except (TypeError, ZeroDivisionError) as e:
    # 处理类型错误和除零异常的代码块
    # ...

**代码总结：** 在`except`块中可以捕获多个异常类型，并针对不同的异常类型做出相应的处理。

**结果说明：** 当可能发生多种异常类型时，可以通过一个`except`块来捕获并处理这些异常。

# 3. 自定义异常类

在Python中，除了可以使用内置的异常类型外，还可以根据实际需要创建自定义的异常类。

#### 3.1 创建自定义异常类的方法

使用Python中的类来创建自定义异常类非常简单。通常情况下，我们会继承内置的异常类，如`Exception`或`BaseException`。

下面是一个简单的自定义异常类的示例：

class MyCustomError(Exception):
    def __init__(self, message):