6、Python编程中的契约、防御式编程与错误处理

Python编程中的契约、防御式编程与错误处理

1. 契约编程的作用与考量

契约编程有助于更清晰地阐明程序结构。它不像临时验证或应对所有可能的失败场景那样，而是明确规定每个函数或方法正常工作所需的条件以及它们应达成的结果。

遵循契约编程原则会增加额外的工作，因为我们不仅要编写主应用的核心逻辑，还要编写契约，甚至可能需要为这些契约添加单元测试。不过，从长远来看，这种方法提升的代码质量是值得的，因此在应用的关键组件中实施这一原则是个不错的选择。

为使契约编程有效，我们需谨慎考虑要验证的内容，且这些内容要有实际意义。例如，仅检查函数参数的数据类型的契约意义不大，很多程序员认为这就像是试图让Python变成静态类型语言。像Mypy这样的工具结合类型注解能更好且更轻松地实现类型检查。所以，设计契约时要确保其有实际价值，比如检查传递和返回对象的属性、它们需满足的条件等。

2. 防御式编程

防御式编程与契约编程的方法有所不同。它并非像契约编程那样列出契约中必须满足的所有条件，若不满足就抛出异常使程序失败，而是让代码的各个部分（对象、函数或方法）能够自我保护，抵御无效输入。

防御式编程有多个方面，若与其他设计原则结合使用会特别有用。这意味着它与契约编程虽理念不同，但并非只能二选一，它们可能相互补充。

防御式编程主要关注两个方面：如何处理预期会发生的错误场景，以及如何应对不应发生的错误（即不可能出现的条件）。前者属于错误处理程序的范畴，后者则涉及断言，下面将分别探讨这两个主题。

3. 错误处理

在程序中，我们会针对预期容易出错的情况采用错误处理程序，数据输入通常就属于这类