自定义异常

当内置异常无法准确描述你的程序错误时，可以定义自己的异常类。自定义异常让错误信息更清晰，也让调用方可以精确捕获特定错误。

基本定义

自定义异常通常继承自 Exception 或其子类：

class ValidationError(Exception):
    """数据验证失败时抛出。"""
    pass

class ConfigError(Exception):
    """配置文件错误。"""
    pass

使用：

def set_port(port):
    if not (0 <= port <= 65535):
        raise ValidationError("Port must be 0-65535, got %d" % port)

try:
    set_port(70000)
except ValidationError as e:
    print "Invalid:", e     # Invalid: Port must be 0-65535, got 70000

添加自定义属性

可以在异常类中添加额外信息：

class APIError(Exception):
    """API 调用错误。"""
    
    def __init__(self, message, status_code, response_body):
        super(APIError, self).__init__(message)
        self.status_code = status_code
        self.response_body = response_body

try:
    raise APIError("Server error", 500, "Internal Server Error")
except APIError as e:
    print e.status_code         # 500
    print e.response_body       # Internal Server Error
    print str(e)                # Server error

注意：Python 2 中 Exception 的构造比较特殊，自定义 __init__ 时建议调用父类的 __init__。

异常层次结构

为相关异常建立层次结构，让调用方可以选择捕获粒度：

class DatabaseError(Exception):
    """数据库操作错误基类。"""
    pass

class ConnectionError(DatabaseError):
    """连接失败。"""
    pass

class QueryError(DatabaseError):
    """查询执行失败。"""
    pass

class IntegrityError(QueryError):
    """违反完整性约束。"""
    pass

调用方可以精确捕获或宽泛捕获：

try:
    db.execute(query)
except IntegrityError:
    # 处理唯一约束冲突
    handle_duplicate()
except QueryError:
    # 处理其他查询错误
    log_query_error()
except DatabaseError:
    # 处理所有数据库错误
    log_db_error()

从内置异常继承

如果错误与内置异常语义接近，可以继承内置异常：

class FileFormatError(ValueError):
    """文件格式不正确。"""
    pass

class NetworkTimeout(IOError):
    """网络请求超时。"""
    pass

这样调用方可以用 except ValueError 捕获 FileFormatError，也可以用 except FileFormatError 精确捕获。

实际应用

Web 框架的 HTTP 异常：

class HTTPError(Exception):
    def __init__(self, status_code, message=""):
        self.status_code = status_code
        self.message = message
        super(HTTPError, self).__init__("HTTP %d: %s" % (status_code, message))

class NotFound(HTTPError):
    def __init__(self, resource):
        super(NotFound, self).__init__(404, "Resource not found: %s" % resource)

class Forbidden(HTTPError):
    def __init__(self, permission):
        super(Forbidden, self).__init__(403, "Permission denied: %s" % permission)

# 使用
raise NotFound("/users/123")

业务逻辑异常：

class BusinessError(Exception):
    """业务规则违反。"""
    code = None

class InsufficientFunds(BusinessError):
    code = "E001"
    
    def __init__(self, balance, required):
        super(InsufficientFunds, self).__init__(
            "Balance %d < required %d" % (balance, required)
        )
        self.balance = balance
        self.required = required

class ProductOutOfStock(BusinessError):
    code = "E002"
    
    def __init__(self, product_id, available):
        super(ProductOutOfStock, self).__init__(
            "Product %s: only %d available" % (product_id, available)
        )

异常命名规范

以 Error 结尾：ValueError、ConnectionError
使用 PascalCase：DatabaseError、FileNotFound
描述错误类型，而非错误场景：InvalidInputError 而非 UserTypedWrong
继承关系反映错误分类，而非模块结构

与 Python 2 旧语法的兼容

Python 2 支持 raise Exception, value 语法：

raise ValueError, "Invalid input"       # 旧语法
raise ValueError("Invalid input")       # 新语法（推荐）

自定义异常时，始终使用新语法 raise ClassName(args)。