İstisna Yönetimi (Exception Handling) Nedir?

İnsanlara yaşlarını soran bir program er ya da geç 20 yerine "twenty" alır. Bu metni dönüştürmek bir çalışma zamanı hatasıdır: int("twenty") bir ValueError fırlatır ve bunun için bir plan yoksa program durur. İstisna yönetimi o plandır. Hata verebilecek kodu işaretlersin ve hata olursa çalışacak kodu yazarsın.

answers = ["34", "twenty", "19"]

for text in answers:
    try:
        age = int(text)
        print("Next year you will be", age + 1)
    except ValueError:
        print("Not a number:", text)

print("Done")

Next year you will be 35
Not a number: twenty
Next year you will be 20
Done

Hatalı cevap bildirilir ve döngü bir sonrakiyle devam eder. try olmasaydı program bir satır yazdırır, ardından bir traceback yazdırırdı.

İstisna yönetimi nasıl çalışır

1. try içindeki kod normal şekilde çalışır.

2. Bir işlem başarısız olur ve runtime bir istisna fırlatır: bir tipi (ValueError) ve bir mesajı (invalid literal for int() with base 10: 'twenty') olan bir nesne.

3. try bloğu o satırda durur. Kalan satırları atlanır; "twenty" için "Next year you will be" yazdırılmamasının nedeni budur.

4. Runtime istisnanın tipini her except bloğuyla yukarıdan aşağıya karşılaştırır ve eşleşen ilkini çalıştırır.

5. Handler bittikten sonra program, try ifadesinin tamamından sonraki ilk satırla devam eder.

6. Hiçbir blok eşleşmezse istisna mevcut fonksiyondan çıkar ve arama onu çağıran fonksiyonda, sonra onu çağıranda sürer. Buna çağrı yığınının geri sarılması (unwinding) denir. Arama eşleşme olmadan programın en üstüne ulaşırsa program bir traceback ile sona erer.

7. adım, handler'ın hatanın olduğu fonksiyonda olmak zorunda olmadığı anlamına gelir. Burada hata iki çağrı derinlikte oluşuyor ve en alttaki handler yine de onu yakalıyor:

def parse_price(text):
    print("parsing", text)
    return float(text)

def total(prices):
    result = 0
    for p in prices:
        result += parse_price(p)
    return result

try:
    print(total(["4.50", "free", "3.20"]))
except ValueError as error:
    print("Could not add the prices:", error)

parsing 4.50
parsing free
Could not add the prices: could not convert string to float: 'free'

float("free"), parse_price içinde başarısız oldu. Ne parse_price ne de total bir handler'a sahipti, bu yüzden ikisi de yarıda bırakıldı ve "3.20" hiç ayrıştırılmadı. İstisna yönetiminin sana verdiği asıl tasarım seçimi budur: bir hatayı, onunla ne yapacağını bildiğin yerde ele al; bu yer çoğu zaman hatanın olduğu yerden uzaktır.

try, except, else ve finally

Python'un try ifadesinin iki opsiyonel parçası daha vardır. else yalnızca try bloğu istisnasız bittiğinde çalışır. finally her durumda çalışır: başarıdan sonra, ele alınmış bir istisnadan sonra, hatta fonksiyon try içinden return ettiğinde bile.

def divide(a, b):
    try:
        result = a / b
    except ZeroDivisionError:
        print("b was zero")
        return None
    else:
        print("no error")
        return result
    finally:
        print("finally runs either way")

print(divide(6, 3))
print(divide(6, 0))

no error
finally runs either way
2.0
b was zero
finally runs either way
None

Temizlik finally içine konur: bir dosyayı kapatmak, bir kilidi bırakmak, bir veritabanı bağlantısını kapatmak. Python'da with ifadesi dosyalar için bu temizliği otomatik yapar ve dosyalar için olağan tercih odur.

Kendi istisnalarını fırlatmak

İstisnalar yalnızca dilin tespit ettiği hatalar için değildir. Kendi fonksiyonun çalışamayacağı bir girdi aldığında reddetmek için bir istisna fırlatabilir ve sonra ne olacağına çağıran karar verir. Küçük bir istisna sınıfı tanımlamak hataya onu anlatan bir isim verir.

class InsufficientFunds(Exception):
    pass

def withdraw(balance, amount):
    if amount > balance:
        raise InsufficientFunds(f"cannot take {amount}, balance is {balance}")
    return balance - amount

print(withdraw(100, 30))

try:
    withdraw(100, 250)
except InsufficientFunds as error:
    print("Refused:", error)

70
Refused: cannot take 250, balance is 100

Python raise kullanır. Java, C++ ve JavaScript aynı iş için throw kullanır.

Diğer dillerde istisna yönetimi

Aynı ayrıştırma örneği Java'da şöyle görünür:

try {
    int age = Integer.parseInt("twenty");
    System.out.println(age + 1);
} catch (NumberFormatException e) {
    System.out.println("Not a number: " + e.getMessage());
} finally {
    System.out.println("done");
}

Java istisnaları iki gruba ayırır. IOException gibi kontrollü (checked) istisnalar programın kontrolü dışındaki sorunları anlatır ve derleyici onları ne yakalayan ne de bildiren kodu derlemeyi reddeder. NullPointerException gibi RuntimeException alt sınıfları olan kontrolsüz (unchecked) istisnalar genellikle bir bug anlamına gelir ve derleyici seni onları ele almaya zorlamaz.

Sık yapılan hatalar

• Her şeyi yakalamak. Python'da çıplak bir except: KeyboardInterrupt'ı da yakalar, bu yüzden Ctrl+C çalışmaz olur; except Exception: ise hiç planlamadığın bug'ları yakalar. Nasıl ele alacağını bildiğin belirli tipi yakala.
• Hatayı yutmak. except ValueError: pass sorunu gizler. En azından neyin ters gittiğini yazdır ya da logla.
• Fazla büyük bir try bloğu. Yalnızca yakaladığın istisnayı fırlatabilecek satırları sar; böylece ilgisiz bir hata yanlışlıkla ele alınmaz.
• Bug'ları düzeltmek yerine yakalamak. Bir adım fazla çalışan bir döngüden gelen IndexError kodda bir yanlıştır. Onu ele almak yanlış kodu yaşatır.
• C ya da C++'ta catch'in bir çökmeyi durdurmasını beklemek. Bir segmentation fault istisna değil, işletim sisteminden gelen bir sinyaldir ve Linux ile macOS'ta bir C++ catch (...) onu asla görmez.

Sırada ne var

İstisna yönetiminin yanıt verdiği hatalar çalışma zamanı hatası sayfasında, yakalayamadığı çökme ise segmentation fault sayfasında anlatılıyor. Sözdiziminin tamamı için Python istisnaları, Java try ve catch, C++ istisnaları ve JavaScript try ve catch rehberlerini oku. Java kursu ve Python kursu ikisi de bunları gerçek alıştırmalarla pratik ettirir.