面试题：Python自定义异常与错误处理的最佳实践

设计思路

继承内置异常类：
- 对于一般性的业务异常，可以继承Exception类。例如，如果项目中有与数据处理相关的异常，可创建一个DataProcessingError类继承自Exception。
- 对于更特定类型的异常，根据异常的性质选择更合适的内置异常类作为基类。比如，涉及输入验证的异常可继承ValueError，如果是与索引相关的业务异常可考虑继承IndexError。这样可以利用内置异常类的已有特性和行为，并且在捕获异常时能更精准地处理不同类型问题。
合理命名异常类：
- 异常类命名应清晰地反映异常发生的场景或原因。例如，在用户认证模块，若密码错误可命名为InvalidPasswordError；在文件读取模块，若文件格式不符合预期可命名为UnexpectedFileFormatError。使用驼峰命名法，使名称易于阅读和理解。
不同模块间统一处理自定义异常：
- 创建一个专门的异常处理模块，例如common_exceptions.py，在其中定义所有的自定义异常类。这样不同模块都可以从这个公共模块导入异常类，保证异常类的一致性。
- 在每个模块中，捕获异常时尽量遵循统一的结构。可以在模块的入口函数处设置一个通用的异常捕获块，将异常处理逻辑集中起来。如果需要在模块内部不同函数中处理异常，也尽量保持处理方式的一致性，例如记录日志、返回特定错误码等。

代码示例

# common_exceptions.py
class OrderProcessingError(Exception):
    pass

class ProductNotFoundError(OrderProcessingError):
    pass

class InsufficientStockError(OrderProcessingError):
    pass


# inventory.py
class Inventory:
    def __init__(self):
        self.products = {'product1': 10, 'product2': 5}

    def check_stock(self, product, quantity):
        if product not in self.products:
            raise ProductNotFoundError(f"Product {product} not found in inventory.")
        if self.products[product] < quantity:
            raise InsufficientStockError(f"Insufficient stock for {product}. Available: {self.products[product]}")
        return True


# order.py
from common_exceptions import ProductNotFoundError, InsufficientStockError


def process_order(product, quantity, inventory):
    try:
        if inventory.check_stock(product, quantity):
            print(f"Processing order for {product} with quantity {quantity}")
            # 实际业务中这里会有扣减库存等操作
    except ProductNotFoundError as pnf:
        print(f"Error: {pnf}. Cannot process order.")
    except InsufficientStockError as ise:
        print(f"Error: {ise}. Please adjust quantity.")


# main.py
from inventory import Inventory
from order import process_order


if __name__ == "__main__":
    inventory = Inventory()
    process_order('product1', 15, inventory)
    process_order('product3', 5, inventory)

在上述代码中，首先在common_exceptions.py中定义了OrderProcessingError及其子类ProductNotFoundError和InsufficientStockError。inventory.py中的Inventory类用于检查库存并可能抛出异常。order.py中的process_order函数捕获并处理这些异常。main.py通过调用process_order函数模拟复杂业务场景下异常的抛出、捕获和处理过程。

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