raise 例外
April 29, 2022在〈類別入門〉曾經建立過 Account 類別：
class Account:
def __init__(self, name, number, balance):
self.name = name
self.number = number
self.balance = balance
def deposit(self, amount):
if amount <= 0:
print('存款金額不得為負')
else:
self.balance += amount
def withdraw(self, amount):
if amount > self.balance:
print('餘額不足')
else:
self.balance -= amount
def __str__(self):
return f"Account('{self.name}', '{self.number}', {self.balance})"
當存款金額為負或餘額不足時，直接在程式流程使用 print 顯示訊息，如果 Account 實際上不是用在文字模式，而是 Web 應用程式或者其他環境呢？print 的訊息不會出現在這類環境的互動介面上。
引發例外
可以從另一方面來想，當存款金額為負時，會使得存款流程無法繼續而必須中斷，類似地，餘額不足時，會使得提款流程無法繼續而必須中斷，如果想讓呼叫方知道因為某些原因，流程無法繼續而必須中斷時，可以引發例外。
如果想引發例外，可以使用 raise 指定要引發的例外物件或型態，只指定例外型態的時候，會自動建立例外物件。例如：
class Account:
def __init__(self, name, number, balance):
self.name = name
self.number = number
self.balance = balance
def check_amount(self, amount):
if amount <= 0:
raise ValueError('金額必須是正數:' + str(amount))
def deposit(self, amount):
self.check_amount(amount)
self.balance += amount
def withdraw(self, amount):
self.check_amount(amount)
if amount > self.balance:
raise BankingException('餘額不足')
self.balance -= amount
def __str__(self):
return f"Account('{self.name}', '{self.number}', {self.balance})"
class BankingException(Exception):
def __init__(self, message: str):
super().__init__(message)
在這邊定義了一個 check_amount 方法，用來檢查傳入的金額是否為負，因為 deposit 跟 withdraw 不接受負數，傳入負數是個錯誤，對於引數方面的錯誤，可以引發內建的 ValueError。對於 deposit 跟 withdraw，一開始都會使用 check_amount 方法進行檢查。
至於餘額不足，是屬於銀行商務流程相關的問題，這部份建議自訂例外 BankingException，withdraw 在餘額不足時引發此例外。可以為自己的 API 建立一個根例外，商務相關的例外可衍生自這個根例外，以方便 API 使用者必要時，可在 except 使用你的根例外來處理 API 相關的例外。
現在 Account 的使用者，若對 deposit 跟 withdraw 傳入負數，或者是提款時餘額不足時，都會引發例外了，那麼在發現例外時該怎麼處理呢？
對於 deposit 跟 withdraw 傳入負數而引發的 ValueError 例外，基本上不應該發生，因為正常來說，不應該在存款或提款時輸入負數，在設計使用者輸入介面時，本來就應該有這種防呆或防惡意的考量。
如果介面上沒有此設計，而使得 deposit 跟 withdraw 真的被輸入負數而引發例外，比較好的方式，就是不處理例外，讓例外浮現至使用者介面層面，看是要在使用者層面處理例外，或者是檢查使用者輸入，總之就是讓使用者知道他們做了不該做的事。
主動引發例外，並不是嫌程式中的臭蟲不夠多，而是對呼叫者善盡告知的責任。
因此，對於標準程式庫會引發的例外，也可以從開發標準程式庫的開發者角度來思考，為什麼他會想引發這樣的例外？主動讓我知道發生了例外，我可以有什麼好處？如此就會比較能知道該怎麼處理例外，例如該留下日誌訊息？轉為其他流程？重新引發例外？
在〈The art of throwing JavaScript errors〉中有個有趣的比擬，在程式碼的特定點規劃出失敗，總比在預測哪裡會出現失敗來得簡單，這就像是車體框架的設計，會希望撞擊發生時，框架能以一個可預測的方式潰散，如此製造商方能確保乘客的安全性。
捕捉或重拋？
如果真的要在底層呼叫 deposit 跟 withdraw 時處理 ValueError 例外，像是留下日誌訊息，那麼可以考量以下類似的流程：
try:
acct.deposit(-500)
except ValueError as err:
import logging, datetime
logging.getLogger(__name__).log(
logging.ERROR,
'Logging: {time}, {number}, {message}'.format(
time = datetime.datetime.now(),
number = acct.number,
message = err
)
)
raise
例外並沒有真的被解決，只是留下了一些日誌訊息，問題仍要向上呈現，因此最後直接使用 raise，將 except 比對到的例外實例重新引發，就這邊的案例來說，會看到類似以下的訊息：
Logging: 2020-09-08 10:49:52.487011, 123-4567, 金額必須是正數:-500
Traceback (most recent call last):
File "C:\workspace\exceptions\bank_demo.py", line 18, in deposit
acct.deposit(-500)
File "C:\workspace\exceptions\bank.py", line 12, in deposit
self.check_amount(amount)
File "C:\workspace\exceptions\bank.py", line 9, in check_amount
raise ValueError('金額必須是正數:' + str(amount))
ValueError: 金額必須是正數:-500
若重新引發例外時，想要使用自訂的例外或其他例外類型，並且將 except 比對到的例外作為來源，可以使用 raise from。例如：
try:
acct.deposit(-500)
except ValueError as err:
略…
raise bank.BankingException('輸入金額為負的行為已記錄') from err
在這邊，新建立的 BankingException 會包含 ValueError，因此會看到類似以下的訊息：
Logging: 2020-09-08 10:51:45.076745, 123-4567, 金額必須是正數:-500
Traceback (most recent call last):
File "C:\workspace\exceptions\bank_demo.py", line 18, in deposit
acct.deposit(-500)
File "C:\workspace\exceptions\bank.py", line 12, in deposit
self.check_amount(amount)
File "C:\workspace\exceptions\bank.py", line 9, in check_amount
raise ValueError('金額必須是正數:' + str(amount))
ValueError: 金額必須是正數:-500
The above exception was the direct cause of the following exception:
Traceback (most recent call last):
File "C:\workspace\exceptions\bank_demo.py", line 31, in <module>
deposit(acct)
File "C:\workspace\exceptions\bank_demo.py", line 29, in deposit
raise bank.BankingException('輸入金額為負的行為已記錄') from err
bank.BankingException: 輸入金額為負的行為已記錄
如果進一步使用 except 處理了重新引發的 BankingException，可以透過例外實例的 __cause__ 取得 raise from 時的來源例外。若例外在 except 中被引發，就算沒有使用 raise from，原本比對到的例外，也會自動被設定給被引發例外的 __context__ 屬性。
至於 withdraw 時因餘額而引發的 BankingException 例外，由於是個商務流程問題，這就看專案的規格書怎麼規範了，也許是在餘額不足時，轉而進行借貸流程。例如：
try:
acct.withdraw(2000)
except bank.BankingException as ex:
print(ex)
print('你要進行借貸嗎？')
# 其他借貸流程
