如何在Python自动化测试中实现异常处理机制？

一、前言

主要讲解Python中异常介绍、捕获、处理相关知识点内容

二、异常处理合集

2.1 异常处理讲解

在正式介绍异常处理之前，需要先让大家了解一个概念：编程是不可能存在完美的，总有考虑不到的情况，因为人无完人，人类是有缺陷的，更何况编程是出自人类之手，在真实项目中不要相信任何人所说的：我的代码是完美的、这个绝对不会有问题类似的话，要知道在编程的世界里，没有绝对的可靠。

大家也应该清楚了，只要是人所编写的程序就一定会存在问题，程序不按照正常流程执行，我们就称之为异常，异常处理顾名思义就是解决这种异常的情况，能够让程序正常按照逻辑和流程执行。

2.2 异常捕获

当一个程序执行报错时会终止运行，我们进行异常处理后再次运行就不会再出现报错，能够捕获到这个报错让程序顺利运行，这个异常处理的过程我们称之为异常捕获，让我们先看一个例子：

print("------------------- 欢迎来到报名注册系统 -------------------")
 
age = (input("请输入您的年龄:"))
age = int(age)
if age < 18:
    print("很遗憾，您暂时不满足注册条件")
else:
    print("恭喜您符合注册条件")

如上代码所示，输入的数据为18时，能够正常的进行程序的逻辑计算，从而正常执行代码直至结束，但这样的代码真的没有问题吗？我们再看这个例子，当输入为abc英文字母时，出现了ValueError的错误，字面的意思是告诉我们出现了数值错误，无法将字符串转换为整型：

print("------------------- 欢迎来到报名注册系统 -------------------")
 
age = (input("请输入您的年龄:"))
age = int(age)
if age < 18:
    print("很遗憾，您暂时不满足注册条件")
else:
    print("恭喜您符合注册条件")

如上图所示，出现了ValueError报错时，我们就可以通过异常捕获进行处理，处理后的代码为：

print("------------------- 欢迎来到报名注册系统 -------------------")
age = (input("请输入您的年龄:"))
 
try:
    age = int(age)
except:
    print("您的年龄输入非法，请重新运行本程序")
 
if age < 18:
    print("很遗憾，您暂时不满足注册条件")
else:
    print("恭喜您符合注册条件")

如上图所示，我们再次执行该程序并输入abc，程序仍然无法运行，已经不是刚刚的ValueError报错了，现在的报错是TypeError报错。

2.3 异常捕获原理

要解决上面的TypeError的报错，我们先来了解下异常捕获的原理，当正式开始一个try语句后，Python会在当前程序的上下文中作标记，当异常出现时返回标记处，try子句先执行，后续可能会发生的场景：

场景一： 如果执行try语句时发生异常，Python跳回至try并执行第一个匹配该异常的except子句，异常处理完毕，继续执行代码。

场景二： 如果执行try语句时发生异常，且没有匹配的except子句，异常将被递交到上层的try或是程序的最上层，到此结束程序，打印错误信息。

场景三： 如果在try子句执行时没有发生异常，Python将继续执行代码语句。

当我们了解了异常捕获的原理后在来看下之前的TypeError报错如何解决，字面意思类型错误，整型无法与字符串进行比较，但实际上在此之前我们就已经对变量age进行了处理，但因为捕获到了try的异常，执行了第一个匹配try的except子句，而子句又代替异常的语句，故此这里的类型转换就失效了，再次进行程序的运行就会出现类型错误，解决这个办法也很简单，只需要把判断语句也放在try中。

当判断语句放到try中就稍微改变了一点点，如果没有捕获异常，程序照常执行，判断会生效，如果捕获到了异常，那么会直接跳转到except执行输出，提示您的年龄非法，就不会在有判断的逻辑，因此也不会在出现TypeError的错误了，顺带一提，这就是我们常见的开发Bug “买一送一” ，二次修改的代码如下：

# 程序仍然有可优化的地方，仅展示try.. except语句的使用方式
print("------------------- 欢迎来到报名注册系统 -------------------")
age = (input("请输入您的年龄:"))
 
try:
    age = int(age)
    if age < 18:
        print("很遗憾，您暂时不满足注册条件")
    else:
        print("恭喜您符合注册条件")
except:
    print("您的年龄输入非法，请重新运行本程序")

2.4 特定异常捕获

特定异常捕获顾名思义就是针对某一个出现的特定异常进行捕获，例如我们所遇到的ValueError，如果你捕获的是其他异常类型，那么在代码执行时碰到了ValueError仍然会出现报错：

print("------------------- 欢迎来到报名注册系统 -------------------")
age = (input("请输入您的年龄:"))
 
try:
    age = int(age)
    if age < 18:
        print("很遗憾，您暂时不满足注册条件")
    else:
        print("恭喜您符合注册条件")
# 这里进行捕获的异常类型是IndexError，非ValueError，最后的结果仍然会报错，因为没有成功捕获
except IndexError:
    print("您的年龄输入非法，请重新运行本程序")

当捕获的类型错误时，仍然会弹出报错终止程序运行，好比一个人酒驾，那么就应该由交警处理而不是民政局的人处理，因为那不是它的职责，异常捕获还要讲究对口，如下代码所示，如果设置成ValueError就能够成功进行捕获，就好比交警处理了酒驾一样，完美解决：

print("------------------- 欢迎来到报名注册系统 -------------------")
age = (input("请输入您的年龄:"))
 
try:
    age = int(age)
    if age < 18:
        print("很遗憾，您暂时不满足注册条件")
    else:
        print("恭喜您符合注册条件")
except ValueError:
    print("您的年龄输入非法，请重新运行本程序")

2.5 异常捕获的处理

刚刚我们举了一个例子，当异常捕获为IndexError时，运行程序后仍然会出现ValueError的错误，但我们不设置直接使用except时反而能直接捕获，那我们还要设置它做什么呢？想必有部分同学心中已经会产生这样的疑问了。

except可以理解为万能警察，万能捕手，它可以捕获所有的异常类型（极少数无法直接捕获），而特定的异常捕获只能捕获特定出现的异常情况，我们之所以还要使用，是因为它是专门捕获一种类型的，好比一个人有皮肤问题，那么肯定是挂皮肤科门诊要比急诊科的医生要更加专业，正所谓术业有专攻。

except因为是万能捕手，所以它在抓获异常后的处理方式是一样的，好比感冒和心脏病发作两种症状，都是同样的对待方式显然是不合理的，那么这个时候就会由特定的“医生” (特定捕获) 进行对应的处理方式。

目前常见的一些报错有：ValueError、TypeError、IndexError等等，那么在整个自动化测试的过程中，势必会遇到很多其他的报错，当我们不清楚其他报错的情况下如何进行异常捕获呢？两种方式，第一种是错过一次就记得了，好比一开始进行编程的小伙伴们，谁也不知道会遇到ValueError一样，当碰到过一次后，下一次就会特别注意这个事情，提前做一个捕获，俗称踩坑。那另外一种方式就是在末尾继续添加except，万能捕手我们也留着，这样当特定捕获没有捕获到异常但程序出现了异常时，except就会进行捕获：

print("------------------- 欢迎来到报名注册系统 -------------------")
age = (input("请输入您的年龄:"))
 
try:
    age = int(age)
    if age < 18:
        print("很遗憾，您暂时不满足注册条件")
    else:
        print("恭喜您符合注册条件")
# 这里会报错ValueError，因为捕获的类型是IndexError，很明显无法进行ValueError异常捕获，那么我们可以在添加一个万能捕手except来进行捕获
except IndexError:
    print("您的年龄输入非法，请重新运行本程序")
# 在下面可以在进行一个except的添加：
except:
    print("万能捕手在此，束手就擒吧！")

2.6 except、Exception与BaseException

except我们知道了是万能捕手，但其实它的身份是Exception，Python默认帮我们省略了，实际上它是这样的：

except Exception:
    print("万能捕手在此，束手就擒吧！")

except与except Exception完全等价，日常的编写时可加可不加，依据个人习惯和喜好决定即可。而BaseException是Exception的父类，作为子类的Exception无法截获父类BaseException类型的错误。

BaseException: 包含所有built-in exceptions

Exception: 不包含所有的built-in exceptions，只包含built-in, non-system-exiting exceptions，像SystemExit类型的exception就不包含在其中。Python所有的错误都是从BaseException类派生的

2.7 finally用法

finally的作用是无论except是否成功捕获到了对应的异常，均需要执行finally下的代码：

"""
参考如下代码：打开了love.txt这个文件，进行了阅读，又想写入一点东西，但现在是只读的模式，无法进行内容写入，故此会报错io.UnsupportedOperation
虽然没有写入成功，但是这个文件是成功读取了的，那么在文件的章节中提到过，如果打开了一个文件要记得关闭，否则其他人无法使用
所以在finally这里我们就可以加上f.close()，代表着无论是否有捕捉到异常，最后我都要关闭这个文件，以确保其他人能够正常使用该文件
"""
 
import io
 
try:
    f = open("love.txt", encoding="utf-8", mode="r")
    f.read()
    f.write("随便写点~")
except io.UnsupportedOperation:
    print("抓的就是你这个io.UnsupportedOperation报错")
finally:
    # finally的作用是无论except是否成功捕获到了对应的异常，均需要执行finally下的代码
    f.close()

2.8 异常信息的打印输出

虽然我们能够捕获异常，但我们肯定要了解到底是什么异常，在捕获到一个异常时我们可以进行异常信息的打印：

print("------------------- 欢迎来到报名注册系统 -------------------")
age = (input("请输入您的年龄:"))
 
try:
    age = int(age)
    if age < 18:
        print("很遗憾，您暂时不满足注册条件")
    else:
        print("恭喜您符合注册条件")
# 这里会报错ValueError，捕获的是IndexError，很明显无法进行异常捕获，那么我们可以在添加一个万能捕手except来进行捕获
except IndexError as error:
    print("您的年龄输入非法，请重新运行本程序")
# 在这里加一个as，后面接一个变量，然后进行变量打印即可，当出现对应的异常时就会打印对应异常的信息
except Exception as error:
    print("万能捕手在此，束手就擒吧！", f"已捕获异常:{error}")

刚刚有提到except与except Exception是等价的，但是如果想使用as必须要使用后者，这是语法规定：

# 正确用法，在捕获类型后加as 变量
except Exception as error:
    print("万能捕手在此，束手就擒吧！", f"已捕获异常:{error}")
 
# 错误的用法，不符合语法规则
except as error:
    print("万能捕手在此，束手就擒吧！", f"已捕获异常:{error}")

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