Cách tạo ngoại lệ tùy chỉnh trong Python

Các lớp ngoại lệ tích hợp của Python không giải quyết các tình huống lỗi nhất định có thể phát sinh trong mã của bạn. Trong những trường hợp như vậy, bạn sẽ cần tạo các ngoại lệ tùy chỉnh để xử lý các lỗi này một cách hiệu quả.

Trong lĩnh vực ngôn ngữ lập trình như Python, có thể tạo các lớp ngoại lệ phù hợp có thể xuất hiện trong các trường hợp xảy ra các tình huống lỗi cụ thể. Bằng cách sử dụng các loại ngoại lệ tùy chỉnh này, người ta có thể giải quyết một cách hiệu quả các vấn đề chính xác và chi tiết hơn trong cơ sở mã của mình, cuối cùng thúc đẩy cả sự rõ ràng và dễ bảo trì về mặt tổ chức và khả năng đọc mã.

Tại sao bạn cần ngoại lệ tùy chỉnh?

Trong quá trình phát triển chương trình phần mềm, các biến chứng không lường trước có thể xuất hiện do thay đổi mã nguồn, giao tiếp với các mô-đun hoặc thư viện bổ sung hoặc hợp tác với các ứng dụng từ xa. Việc quản lý hiệu quả những sai phạm như vậy là cần thiết để đảm bảo rằng hệ thống có thể phục hồi sau những trở ngại này hoặc thực hiện các thủ tục chấm dứt một cách sẵn sàng.

Python cung cấp một loạt các lớp ngoại lệ tích hợp bao gồm các lỗi như ValueError , TypeError , FileNotFoundError , v.v. Mặc dù các ngoại lệ tích hợp này phục vụ tốt mục đích của chúng nhưng đôi khi chúng chỉ có thể thể hiện chính xác các lỗi có thể xảy ra trong ứng dụng của bạn.

Việc điều chỉnh các ngoại lệ tùy chỉnh cho phép phù hợp chính xác hơn trong việc giải quyết các nhu cầu cụ thể trong ứng dụng, cung cấp thông tin chi tiết có giá trị cho các nhà phát triển có thể gặp phải mã đó.

Cách xác định ngoại lệ tùy chỉnh

Để tạo ngoại lệ tùy chỉnh, hãy xác định lớp Python kế thừa từ Lớp ngoại lệ. Lớp Ngoại lệ cung cấp chức năng cơ bản mà bạn cần để xử lý các trường hợp ngoại lệ và bạn có thể tùy chỉnh nó để thêm các tính năng dựa trên nhu cầu cụ thể của mình.

Khi phát triển các danh mục ngoại lệ được cá nhân hóa, điều quan trọng là phải duy trì tính đơn giản trong khi kết hợp các tính năng quan trọng để lưu giữ các chi tiết lỗi. Người quản lý ngoại lệ sau đó có thể sử dụng những đặc điểm này để giải quyết sai sót một cách hiệu quả.

Đây là một lớp ngoại lệ tùy chỉnh, MyCustomError:

 class MyCustomError(Exception):
    def __init__(self, message=None):
        self.message = message
        super().__init__(message)

Trong quá trình khởi tạo, lớp cụ thể này cho phép đưa vào một tham số thông báo có điều kiện. Bằng cách sử dụng từ khóa’siêu’, nó kêu gọi hàm tạo của lớp Ngoại lệ tổ tiên của nó một cách hiệu quả, đóng vai trò là thành phần then chốt trong các giao thức xử lý ngoại lệ.

Cách tăng ngoại lệ tùy chỉnh

Thật vậy, để gợi ra một trở ngại và tạo ra một thể hiện của danh mục ngoại lệ được tùy chỉnh của chúng tôi, bạn có thể sử dụng từ khóa “tăng” kết hợp với một ví dụ mẫu về loại ngoại lệ riêng của bạn, cung cấp cho nó một thông báo gói gọn bản chất của vấn đề:

 if True:
    raise MyCustomError("A Custom Error Was Raised!!!.")

Người ta cũng có thể chọn đưa ra một ngoại lệ mà không đưa ra bất kỳ lập luận nào,

 if True:
    raise MyCustomError # shorthand

Cả hai định dạng đều thích hợp như nhau để tạo thông báo lỗi tùy chỉnh.

Cách xử lý ngoại lệ tùy chỉnh

Khi làm việc với các ngoại lệ tùy chỉnh, điều cần thiết là phải sử dụng chiến lược tương tự như khi xử lý các ngoại lệ tiêu chuẩn. Điều này liên quan đến việc sử dụng các khối thử ngoại trừ cuối cùng để nắm bắt những trường hợp đặc biệt này và thực hiện các biện pháp khắc phục phù hợp cho phù hợp. Bằng cách đó, chúng tôi có thể quản lý và phục hồi một cách hiệu quả sau những sự cố không mong muốn có thể phát sinh trong quá trình thực thi mã của mình.

 try:
    print("Hello, You're learning how to All Things N Custom Errors")
    raise MyCustomError("Opps, Something Went Wrong!!!.")
except MyCustomError as err:
    print(f"Error: {err}")
finally:
    print("Done Handling Custom Error")

Bằng cách này, người ta được trang bị để đối phó với mọi trường hợp ngoại lệ đặc biệt có thể xảy ra.

Trong trường hợp một ngoại lệ phát sinh trong khi thực hiện khối thử, khối ngoại trừ tương ứng của nó có thể nắm bắt và quản lý nó. Tuy nhiên, nếu không có khối ngoại trừ phù hợp để xử lý ngoại lệ thì bất kỳ khối cuối cùng nào hiện tại sẽ được thực thi, dẫn đến ngoại lệ được đưa ra một lần nữa. Mục đích chính của việc sử dụng khối cuối cùng là thực hiện các hoạt động dọn dẹp bắt buộc, bất kể ngoại lệ có xảy ra hay không.

 try:
    raise KeyboardInterrupt
except MyCustomError as err:
    print(f"Error: {err}")
finally:
    print("Did not Handle the KeyboardInterrupt Error. \
Can Only Handle MyCustomError")

Tuy nhiên, trong trường hợp này, bàn phím bị gián đoạn, tuy nhiên, phần “ngoại trừ” bao quanh bị hạn chế để xử lý các trường hợp của “MyCustomError”. Do đó, khi mệnh đề “cuối cùng” được thực thi, ngoại lệ chưa được xác nhận trước đó sẽ được phục hồi.

Kế thừa các lớp lỗi tùy chỉnh

Nguyên tắc lập trình hướng đối tượng (OOP) cho phép một người mở rộng tính kế thừa không chỉ đối với các kiểu dữ liệu tiêu chuẩn mà còn đối với các danh mục ngoại lệ được cá nhân hóa, giống như với các lớp thông thường. Thông qua kỹ thuật này, có thể thiết lập các lớp ngoại lệ mang lại sự rõ ràng hơn về các trường hợp xảy ra lỗi. Phương pháp này cho phép xử lý lỗi ở các giai đoạn khác nhau trong chương trình và mang lại sự hiểu biết cao hơn về nguyên nhân của vấn đề.

Để đảm bảo xử lý nhất quán các tình huống lỗi khác nhau khi tích hợp API bên ngoài trong ứng dụng web, bạn nên thiết lập một phương pháp tiêu chuẩn hóa bằng cách tạo một lớp ngoại lệ cụ thể được gọi là BaseAPIException.

 class BaseAPIException(Exception):
    """Base class for API-related exceptions."""
    def __init__(self, message):
        super().__init__(message)
        self.message = message

Để mở rộng chức năng của lớp ngoại lệ tùy chỉnh, người ta có thể tạo các lớp con có nguồn gốc từ lớp cha. Quá trình này cho phép tạo ra các ngoại lệ chuyên biệt có chung các thuộc tính và hành vi với lớp cha của chúng đồng thời sở hữu các đặc điểm độc đáo phù hợp với các tình huống cụ thể.

 class APINotFoundError(BaseAPIException):
    """Raised when the requested resource is not found in the API."""
    pass

class APIAuthenticationError(BaseAPIException):
    """Raised when there's an issue with authentication to the API."""
    pass

class APIRateLimitExceeded(BaseAPIException):
    """Raised when the rate limit for API requests is exceeded."""
    pass

Khi triển khai ứng dụng web của bạn, điều cần thiết là phải xử lý mọi lỗi tiềm ẩn có thể phát sinh trong quá trình gọi API bằng cách đưa ra và nắm bắt các ngoại lệ tùy chỉnh cụ thể. Bằng cách đó, bạn có thể quản lý hiệu quả những tình huống này bằng logic lập trình được xác định rõ ràng, phù hợp với từng tình huống.

 def request_api():
    try:
        # Simulate an API error for demonstration purposes
        raise APINotFoundError("Requested resource not found.")
    except APINotFoundError as err:
        # Log or handle the 'Not Found' error case
        print(f"API Not Found Error: {err}")
    except APIAuthenticationError:
        # Take appropriate actions for authentication error
        print(f"API Authentication Error: {err}")
    except APIRateLimitExceeded:
        # Handle the rate limit exceeded scenario
        print(f"API Rate Limit Exceeded: {err}")
    except BaseAPIException:
        # Handle other unknown API exceptions
        print(f"Unknown API Exception: {err}") 

Mệnh đề `` ngoại trừ ` cuối cùng chịu trách nhiệm nắm bắt mọi ngoại lệ có thể phát sinh từ bên trong lớp cha, hoạt động như một trình xử lý lỗi toàn diện cho mọi sự cố không lường trước được liên quan đến giao diện lập trình ứng dụng (API).

Khi kế thừa các lớp ngoại lệ tùy chỉnh, chúng có thể quản lý lỗi trong API một cách hiệu quả. Phương pháp này cho phép tách việc xử lý lỗi khỏi những phức tạp trong quá trình triển khai API, do đó tạo điều kiện bổ sung các ngoại lệ hoặc thay đổi duy nhất khi API phát triển hoặc đối mặt với các tình huống lỗi mới.

Bao bọc các ngoại lệ tùy chỉnh

Việc bao bọc các ngoại lệ liên quan đến việc nắm bắt một ngoại lệ, bao bọc nó trong một ngoại lệ được tùy chỉnh và đưa ra ngoại lệ mới này cùng với việc nhận dạng ngoại lệ ban đầu làm lý do cơ bản của nó. Cách tiếp cận này phục vụ việc cung cấp ngữ cảnh cho các thông báo lỗi và che giấu các đặc điểm triển khai khỏi mã gọi.

Trong trường hợp ứng dụng web giao tiếp với API và gặp phải LookupError , có thể nắm bắt lỗi này bằng cách xử lý ngoại lệ. Sau đó, người ta có thể tạo một ngoại lệ APINotFoundError tùy chỉnh, đóng vai trò là lớp dẫn xuất từ ​​lớp Exception ban đầu trong Python. Ngoại lệ mới này có thể bao gồm LookupError ban đầu làm yếu tố nguyên nhân cơ bản của nó, do đó cung cấp bối cảnh bổ sung liên quan đến vấn đề cụ thể hiện tại.

 def request_api():
    try:
        # Simulate an API error for demonstration purposes
        # Assuming the external API raised a LookupError
        raise LookupError("Sorry, You Encountered A LookUpError !!!")
    except LookupError as original_exception:
        try:
            # Wrap the original exception with a custom exception
            raise APINotFoundError \
                 ("Requested resource not found.") from original_exception
        except APINotFoundError as wrapped_exception:
            # Handle the wrapped exception here
             print(f"Caught wrapped API exception: {wrapped_exception}")

            # or re-raise it if necessary
            raise

try:
    request_api()
except APINotFoundError as err:
    print(f"Caught API exception: {err.__cause__}")

Sử dụng mệnh đề “from” kết hợp với câu lệnh “raise” để ám chỉ ngoại lệ ban đầu trong ngoại lệ được tùy chỉnh của bạn.

Ngoại lệ tùy chỉnh kết hợp ngoại lệ ban đầu làm nguyên nhân cơ bản của nó, tạo cho nó một mối quan hệ nhân quả có thể truy ngược lại nguồn gốc của vấn đề. Bằng cách kiểm tra thuộc tính này, người ta có thể nhận ra nguồn gốc của bất kỳ sự khác biệt hoặc bất thường nào gặp phải trong quá trình thực thi thời gian chạy.

Bao bọc các ngoại lệ cho phép cung cấp bối cảnh quan trọng hơn trong khi truyền các thông báo lỗi có liên quan hơn đến người dùng cuối mà không tiết lộ hoạt động phức tạp của mã hoặc API của một người. Hơn nữa, nó tạo điều kiện thuận lợi cho việc tổ chức và giải quyết các loại lỗi khác nhau một cách có trật tự và nhất quán.

Tùy chỉnh hành vi lớp trong Python

Thông qua việc kế thừa lớp ngoại lệ cơ sở do Python cung cấp, người ta có thể phát triển các ngoại lệ cơ bản nhưng hiệu quả để đưa ra khi xảy ra các lỗi cụ thể trong mã của chúng. Hơn nữa, thông qua việc thực hiện các phương pháp ma thuật hoặc “dunder”, các hành vi tùy chỉnh có thể được thiết lập cho các lớp ngoại lệ của một người.