exception理解

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作为一个编程新手，长期以来，我一直对于 exception 和 if 充满了疑惑，不知道为什么要使用 exception，而我是从 C 语言开始学习，对于 exception 本生了解就不深。最近在一些实战和思考中对于 exception 有了一些自己的感悟，简单的记录一下。

为什么要使用exception？

有一点很明确的，从我第一天学习编程的时候老师就提到过的：任何一门编程语言，只要含有顺序、选择和循环三种结构就能在理论上写出任何程序。那为什么还要exception呢？答案很简单，为了写代码时更爽，写出的代码更加优雅。

一个例子

假设我正在给我的朋友们写一个库，作用是将一个文件中的注释全部去掉，保存在新文件中。我们假设这个库的名字叫做del_comment.py 这个库里面，我引用了两个包。一个包叫做 open_file.py 作用是打开文件，并猜出它的编码和编程语言。另一个包的名字叫做 save_file.py，作用是保存文本成一个文件。

我们来假设 open_file.py 是这样写的:

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def open_file(file_name):
    if not file.is_exist():
        return '文件不存在'

    if not file.is_known_coding():
        return '未知编码'

    opened_file = file.open()
    coding = file.getCoding()

    # 返回打开的文件和编码方式.
    return (opened_file, coding)

不要在意代码的对错。我们只看它的作用。首先判断文件是否存在，不存在返回文件不存在。然后获取编码方式，猜不出来就返回未知编码。这两个都OK的话，返回打开的文件和编码方式。 那么对于这两个返回，我们有什么结局方法吗？很不幸，这个问题，我们解决不了，这个只有调用了这段代码的使用者才能处理。所以，我们要把这些错误传递给他。所以我们的del_comment.py可能就要这么写：

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def del_comment(file_name):
    a = open_file(file_name)
    
    if a == '文件不存在':
        return '文件不存在'

    if a == '未知编码':
        return '未知编码'
    
    # 其他的步骤...

上面可以通过直接判断是不是返回的 (opened_file, coding)来简化代码，但是为了演示，就写成上面这个样子。从上面的代码，可以看出来一个问题了。对于 文件不存在 and 未知编码这两个问题，我（库作者）是没有办法进处理，只能交给用户（我的朋友，库的使用者）来处理。呃呃呃～将这样自己无法解决的事情放在这里，是不是很不优雅。但是，貌似还是可以接受的。那我们开始加入save_file.py。我们假设它是这个样子的。 

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def save_file(file):
    if not has_enough_space():
        return '磁盘空间不足'

    if not has_permission():
        return '没有在此处创建文件的权限'

    processing_and_save_file()

    return "SUCCESSFUL"

功能也十分的简单。先判断空间够不够，如果不够的话，返回 磁盘空间不足。然后判断有没有权限，没有就返回没有在此处创建文件的权限。都可以，就存文件，同时返回 'SUCCESSFUL'。那我们的 del_comment.py 就要扩展了。 

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def del_comment(file_name):
    a = open_file(file_name)
    
    if a == '文件不存在':
        return '文件不存在'

    if a == '未知编码':
        return '未知编码'

    file = processing_del_comment(file);

    b = save_file(file);

    if b == '磁盘空间不足':
        return '磁盘空间不足'

    if b == '没有在此处创建文件的权限':
        return '没有在此处创建文件的权限'

    if b == "SUCCESSFUL"
        return "SUCCESSFUL"

呃呃呃～又来了，一大堆在底层发现的、我没有办法解决的异常，经由我传递去了上层。那么，有没有什么办法，让我可以不用管那些我没办法处理的问题，而只处理那些我可以解决的问题呢？恭喜，exception，我终于知道该怎么用 exception了。

如果所有的地方都改用exception，我们就不用管那些我们一个一个返回那些我们处理不了的问题了。因为exception是全局的，任何人都能够catch的到，我能解决我就catch，我不能解决，我就不catch。就算我手痒，受不了，catch了，我也什么都做不了。改后代码如下： 

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def open_file(file_name):
    if not file.is_exist():
        thorw FileDoesNotExist('文件不存在')

    if not file.is_known_coding():
        thorw UnknownCoding('未知编码')

    opened_file = file.open()
    coding = file.getCoding()

    # 返回打开的文件和编码方式.
    return (opened_file, coding)

def save_file(file):
    if not has_enough_space():
        thorw NotEnoughFreeSpace('磁盘空间不足')

    if not has_permission():
        thorw PermissionDenied('没有在此处创建文件的权限')

    processing_and_save_file()

    return "SUCCESSFUL"

def del_comment(file_name):
    a = open_file(file_name)
    try: 
        a = open_file(file_name)
    except FileNotExist:
        a = open_file('./')

    file = processing_del_comment(a[0]);

    return save_file(file)

注意，修改后的代码，对于空间不足，没有权限，未知编码我都没有处理。我只处理了文件不存在这个问题(将文件名改为当前目录)。而其它的我解决不了的问题，我都没有理会。

抛出的异常就一定要 catch 吗？

上面所说的，我们只处理自己能够处理的异常。那么假如有一个异常，没有一个人在任何一个地方可以处理，那怎么办？答案是，就让它去吧，让程序死掉吧。因为这已经不能称作一个异常了，这是一个错误，这种错误是程序员没办法拯救的。一个例子，假如申请了一块比内存还大的空间。这时候不管你在怎么尝试着去拯救，都只是做无用功。让它安心地死去吧，大家都得到痛快。

一定要要使用 exception ?

很明显，答案是否。不用说并不是所有的语言都有 exception，有些语言(比如 C++)包含异常，却不推荐(Google cpp style)使用。C 和 C++ 用错误码来处理也是非常成功的 practice。但是有一点，可以确认的是，使用 exception 可以让你的代码更加的优雅。

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