Python笔记07-异常、模块和包

异常及捕获方法

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
例如：以r方式打开一个不存在的文件。

C:\Users\eric>python
Python 3.11.5 (tags/v3.11.5:cce6ba9, Aug 24 2023, 14:38:34) [MSC v.1936 64 bit (AMD64)] on win32
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> f = open('linux.txt', 'r')
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
FileNotFoundError: [Errno 2] No such file or directory: 'linux.txt'

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）
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。

捕获异常语法

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

try:
    f = open('linux.txt', 'r')
except:
    f = open('linux.txt', 'w')

捕获指定类型异常

try:
    print(name)
except NameError as e:
    print('name变量名称未定义错误')

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

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

try:
    print(1/0)
except (NameError, ZeroDivisionError):
    print('ZeroDivision错误...')

捕获异常并输出描述信息

try:
    print(num)
except (NameError, ZeroDivisionError) as e:
    print(e)

捕获所有异常

try:
    print(name)
except Exception as e:
    print(e)

异常else
else表示的是如果没有异常要执行的代码

try:
    print(1)
except Exception as e:
    print(e)
else:
    print('我是else，是没有异常的时候执行的代码')

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('test.txt', 'r')
except Exception as e:
    f = open('test.txt', 'w')
else:
    print('没有异常，真开心')
finally:
    f.close()

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

python模块

什么是模块
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）

模块的导入方式

模块在使用前需要先导入 导入的语法如下:

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

常用的组合形式如：
import 模块名
from 模块名 import 类、变量、方法等
from 模块名 import *
import 模块名 as 别名
from 模块名 import 功能名 as 别名

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")
# 让程序睡眠1秒(阻塞)
time.sleep(1)
print("结束")

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

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

as定义别名

# 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')

制作自定义模块
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

引入自定义模块并调用方法

import my_module1
my_module1.test(1,2)

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)

def test(a, b):
    print(a + b)
test(1, 1)

解决办法

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)

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
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

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

python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

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

自定义包
① 新建包my_package
② 新建包内模块：my_module1 和 my_module2
③ 模块内代码如下

导入包
方式1

from my_pack import my_module1
from my_pack import my_module2
my_module1.test(1, 2)
my_module2.test(1, 2)

方式2
必须在__init__.py文件中添加__all__ = []，控制允许导入的模块列表

from my_pack import *
my_module2.test(1,2)

__all__针对的是 ’ from … import * ‘ 这种方式 对 ‘ import xxx ’ 这种方式无效

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：
科学计算中常用的：numpy包
数据分析中常用的：pandas包
大数据计算中常用的：pyspark、apache-flink包
图形可视化常用的：matplotlib、pyecharts
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。

安装第三方包 - pip
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。
打开我们许久未见的：命令提示符程序，在里面输入：
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
工具右下角点击