还是在三年前记录的 Python 3.10 关键新特性，一晃 Python 3.13 都出来了。Python 遵循着主版本每 12 个一更新，并提供 5 年支持的节奏。所以自 Python 3.10 于 2021 年 10 月发布以来，又有了 3.11, 3.12, 3.13，还得紧紧跟一跟，踏实的了解每个版本新特性，总由着 AI 帮忙恐难得到自己想要的最优代码。学习必要实践，不然在 Google 或是 ChatGPT 中一问 "Python 3.11 key new features", 到的结果无疑是漂亮的，但只粗略一读，并无半点体会。
学习 Python 3.11 新特性的入口是官方的 What's New In Python 3.11. 同时结合 Google 的相关资料，拣些确实对自己有大益处的学。
官方说的 Python 3.11 比 Python 3.10 要快个 10-60% 估计不是我们升级 Python 的主要动力，一般来说语言或组件能升级的话尽量跟着形势跑，不然越是滞后便越难升级，最终只能原地等死。
PEP 654: 异常组与 except*
比较认真的阅读了 PEP 654 - Exception Groups and except*, 给人的感觉就是大大增加编程的复杂性，为了在某些情况下能捕获到多个执行异常，而不是第一个收到的异常，这一特性的引进似乎有些得不尝失。
Python 3.11 内建了 ExceptionGroup 和 BaseExceptionGroup 类，并增加了 except* 语法。 可能在实际项目中使用 ExceptionGroup 和 except* 的需求不多，但阅读到别人代码中的 except* 写法不要惊慌。
BaseException(object), BaseExceptionGroup(BaseException), ExceptionGroup(BaseExceptionGroup, Exception), Exception(BaseException)
|
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 |
object | +---------------+ | BaseException | +---------------+ / \ / \ +--------------+ +---------------------+ | Exception | | BaseExceptionGroup | +--------------+ +---------------------+ \ / \ / +--------------------+ | ExceptionGroup | +--------------------+ |
ExceptionGroup 和 BaseExceptionGroup 除异常消息外，还包含一个异常列表, 前者 list[Exception], 后者是 list[BaseException]。比如声明一个 ExceptionGroup 实例
|
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 |
eg = ExceptionGroup( "one", [ TypeError(1), ExceptionGroup( "two", [TypeError(2), ValueError(3)] ), ExceptionGroup( "three", [OSError(4)] ) ] ) |
用 traceback.print_exception(eg) 更显示出分组层次。
对 ExceptionGroup 还能进行 subgroup 和 split 操作，比如 split
|
1 |
type_errors, other_errors = eg.split(lambda e: isinstance(e, TypeError)) |
split 之后，type_error 和 other_errors 都是 ExceptionGroup 类型，如果 eg 中没有 TypeError 类别的异常，则 type_errors 将会是 NoneType
下面来看 except* 产生的效果，Python 的 except 本身就能同时捕获多种类型的异常，如
|
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 |
def f(v: int): if v == 1: raise TypeError(1) elif v == 2: raise KeyError(2) else: raise ValueError(3) import sys try: f(int(sys.argv[1])) except (TypeError, ValueError) as e: print(f"caught exception: {repr(e)}, type: {type(e)}") |
当传入参数为 1 和 3 时分别输出
python demo.py 1
caught exception: TypeError(1), type: <class 'TypeError'>
python demo.py 3
caught exception: ValueError(3), type: <class 'ValueError'>
如果直接把 except 换成 except* 会怎么样呢？
|
1 2 3 4 |
try: f(int(sys.argv[1])) except* (TypeError, ValueError) as e: print(f"caught exception: {repr(e)}, type: {type(e)}") |
在 Python 3.11 之前的版本，如 Python 3.10 有语法错误
|
1 2 3 4 5 |
venv_310/bin/python demo.py 1 File "/Users/yanbin/Workspaces/test-python/demo.py", line 35 except* (TypeError, ValueError) as e: ^ SyntaxError: invalid syntax |
但 Python 3.11 开始是合法的，执行效果为
venv_311/bin/python demo.py 1
caught exception: ExceptionGroup('', (TypeError(1),)), type: <class 'ExceptionGroup'>
venv_311/bin/python demo.py 3
caught exception: ExceptionGroup('', (ValueError(3),)), type: <class 'ExceptionGroup'>
在 Python 3.11 中能用 except 和 except* 两种方式捕获多种异常，这很容易带能潜在的异常，比如在针对异常代码(消息)进行逻辑处理时就不一样了。比如不小心多加了一个 * 号写成了下面的代码
|
1 2 3 |
except* (TypeError, ValueError) as e: if isinstance(e, TypeError): print("do something") |
就是一个 Bug 了，因为 except* 后的 e 永远不会是 TypeError.
except* 的设计初衷是与 ExceptionGroup 一同工作的，用来捕获普通异常(被称作祼异常(Naked Exception) 时会自动把异常包装为 ExceptionGroup。
比如前面的
TypeError(1) 封装成了 ExceptionGroup("", [TypeError(1)])
所以用 except* 捕获了祼异常后，只能去 e.exceptions 中去找具体的异常类型，或用 split, subgroup 去找。
except* 是用来从 ExceptionGroup 异常组中检索关注的异常
|
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 |
eg = ExceptionGroup( "one", [ TypeError(1), ExceptionGroup( "two", [TypeError(2), ValueError(3)] ), ExceptionGroup( "three", [OSError(4)] ) ] ) try: raise eg except* (TypeError, ValueError) as e: print(f"caught exception: {e!r}, type: {type(e)}") |
* 这里刚学到 f"{e!r}" 就是 f"{repr(e)} 的简单写法
执行效果
|
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 |
caught exception: ExceptionGroup('one', [TypeError(1), ExceptionGroup('two', [TypeError(2), ValueError(3)])]), type: <class 'ExceptionGroup'> + Exception Group Traceback (most recent call last): | File "/Users/yanbin/Workspaces/test-python/demo.py", line 34, in <module> | raise eg | ExceptionGroup: one (1 sub-exception) +-+---------------- 1 ---------------- | ExceptionGroup: three (1 sub-exception) +-+---------------- 1 ---------------- | OSError: 4 +------------------------------------ |
改动 except* 只捕获 ValueError
|
1 2 3 4 |
try: raise eg except* ValueError as e: print(f"caught exception: {e!r}, type: {type(e)}") |
输出的信息如下
|
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 |
+ Exception Group Traceback (most recent call last): | File "/Users/yanbin/Workspaces/test-python/demo.py", line 34, in <module> | raise eg | ExceptionGroup: one (3 sub-exceptions) +-+---------------- 1 ---------------- | TypeError: 1 +---------------- 2 ---------------- | ExceptionGroup: two (1 sub-exception) +-+---------------- 1 ---------------- | TypeError: 2 +------------------------------------ +---------------- 3 ---------------- | ExceptionGroup: three (1 sub-exception) +-+---------------- 1 ---------------- | OSError: 4 +------------------------------------ caught exception: ExceptionGroup('one', [ExceptionGroup('two', [ValueError(3)])]), type: <class 'ExceptionGroup'> |
读到这里大概更会怀疑为何要 ExceptionGroup 和 except*。
本想用一篇覆盖全部关键的 Python 3.11 的新特性，写到这里，已经不可能了，只能关注这一个。
下面继续看 raise 和 raise e 的差别
对于普通异常
|
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 |
try: | try: raise ValueError(1) | raise ValueError(1) except ValueError as e: | except ValueError as e: raise e | raise Traceback (most recent call last): | Traceback (most recent call last): File "/Users/yanbin/demo.py", line 36, in <module> | File "/Users/yanbin/demo.py", line 34, in <module> raise e | raise ValueError(1) File "/Users/yanbin/demo.py", line 34, in <module> | ValueError: 1 raise ValueError(1) | ValueError: 1 | |
从语法中看似 raise e 与 raise 是一样的，都是把当前 except 捕获的异常直接扔出去了，但 raise e 会增加一个异常栈，而 raise 则不会
对于 ExceptionGroup 的 raise e 与 raise 也有类似的效是
|
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 |
try: raise ValueError(1) except* ValueError as e: raise e + Exception Group Traceback (most recent call last): | File "/Users/yanbin/Workspaces/test-python/demo.py", line 43, in <module> | raise e | ExceptionGroup: (1 sub-exception) +-+---------------- 1 ---------------- | Traceback (most recent call last): | File "/Users/yanbin/Workspaces/test-python/demo.py", line 41, in <module> | raise ValueError(1) | ValueError: 1 +------------------------------------ |
和
|
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 |
try: raise ValueError(1) except* ValueError as e: raise | ExceptionGroup: (1 sub-exception) +-+---------------- 1 ---------------- | Traceback (most recent call last): | File "/Users/yanbin/Workspaces/test-python/demo.py", line 41, in <module> | raise ValueError(1) | ValueError: 1 +------------------------------------ |
学习到此，仍然觉得 Python 3.11 引入的异常组与 except* 并没有带来太大的便利性。它被设计用来把多个异常封装到 ExceptionGroup 中，然后用 except* 来拆包匹配所关注的异常。这与执行代码分散的抛出多个异常，最后用 except 分别捕获不同类型的异常好像并没有大不同。或者像 Rust 那样，执行代码返回 Either(result, exception) 这样的处理方式也行。
目前对 ExceptionGroup 和 except* 只能说是知道了，幸许到以后才能体验到它的优雅。
