如何在Python中保留異常裝飾器的堆疊跟蹤

異常裝飾器是一種透過裝飾器（Decorator）機制來捕獲和處理函式中異常的技術。當函式中發生異常時，裝飾器可以捕獲異常並進行處理，也可以記錄異常資訊或進行其他操作。堆疊跟蹤（Stack Trace）是指在發生異常時，系統會輸出一個包含異常資訊和函式呼叫鏈的資訊。對於經常使用python做爬蟲來說，這些知識點還是要必須要會的。

1、問題背景

在 Python 中，我們經常會使用裝飾器來對函式進行包裝，以便在函式呼叫前後執行一些額外的操作。當函式在裝飾器中丟擲異常時，預設情況下，堆疊跟蹤資訊將指向裝飾器函式，而不是實際引發異常的函式。這使得除錯和定位問題變得困難。

2、解決方案

為了保留異常裝飾器的堆疊跟蹤資訊，我們可以使用以下兩種方法：

1. 使用 raise 語句的三引數形式

在 Python 2.x 中，我們可以使用 raise 語句的三引數形式來指定異常型別、異常例項和堆疊跟蹤資訊。例如：

class 
MyError(
Exception):


    
pass







def 
try_except(
fn):


    
def 
wrapped(
*
args, 
**
kwargs):


        
try:


            
return 
fn(
*
args, 
**
kwargs)


        
except 
Exception 
as 
e:


            
et, 
ei, 
tb 
= 
sys.
exc_info()


            
raise 
MyError, 
MyError(
e), 
tb


    
return 
wrapped







def 
bottom():


    
1 
/ 
0







@try_except



def 
middle():


    
bottom()







def 
top():


    
middle()







>>> 
top()



Traceback (
most 
recent 
call 
last):


  
File 
"<stdin>", 
line 
1, 
in 
<
module
>


  
File 
"tmp.py", 
line 
24, 
in 
top


    
middle()


  
File 
"tmp.py", 
line 
10, 
in 
wrapped


    
return 
fn(
*
args, 
**
kwargs)


  
File 
"tmp.py", 
line 
21, 
in 
middle


    
bottom()


  
File 
"tmp.py", 
line 
17, 
in 
bottom


    
1 
/ 
0



__main__.
MyError: 
integer 
division 
or 
modulo 
by 
zero

在上面的例子中， try_except 裝飾器會捕獲函式 middle 中丟擲的異常，並使用 raise 語句的三引數形式重新丟擲異常。這樣，堆疊跟蹤資訊就會指向函式 bottom ，而不是函式 middle 。

1. 使用 traceback 模組

在 Python 3 中，我們還可以使用 traceback 模組來獲取和操作堆疊跟蹤資訊。例如：

import 
sys



import 
traceback







class 
MyError(
Exception):


    
pass







def 
try_except(
fn):


    
def 
wrapped(
*
args, 
**
kwargs):


        
try:


            
return 
fn(
*
args, 
**
kwargs)


        
except 
Exception 
as 
e:


            
exc_type, 
exc_instance, 
exc_traceback 
= 
sys.
exc_info()


            
formatted_traceback 
= 
''.
join(
traceback.
format_tb(


                
exc_traceback))


            
message 
= 
'\n{0}\n{1}:\n{2}'.
format(


                
formatted_traceback,


                
exc_type.
__name__,


                
exc_instance.
message


            )


            
raise 
MyError(
message)


    
return 
wrapped







def 
bottom():


    
1 
/ 
0







@try_except



def 
middle():


    
bottom()







def 
top():


    
middle()







>>> 
top()



Traceback (
most 
recent 
call 
last):


  
File 
"<stdin>", 
line 
1, 
in 
<
module
>


  
File 
"tmp.py", 
line 
24, 
in 
top


    
middle()


  
File 
"tmp.py", 
line 
10, 
in 
wrapped


    
return 
fn(
*
args, 
**
kwargs)


  
File 
"tmp.py", 
line 
21, 
in 
middle


    
bottom()


  
File 
"tmp.py", 
line 
17, 
in 
bottom


    
1 
/ 
0



__main__.
MyError: 



Traceback (
most 
recent 
call 
last):


  
File 
"tmp.py", 
line 
17, 
in 
bottom


    
1 
/ 
0







ZeroDivisionError: 
division 
by 
zero

在上面的例子中， try_except 裝飾器會捕獲函式 middle 中丟擲的異常，並使用 traceback 模組獲取堆疊跟蹤資訊。然後，裝飾器會使用 raise 語句重新丟擲異常，並將堆疊跟蹤資訊作為異常訊息的一部分。這樣，堆疊跟蹤資訊就會指向函式 bottom ，而不是函式 middle 。

上面就是我對於堆疊跟蹤的一些理解，如果有任何不懂的可以評論區留言討論，在實際應用中，異常處理方式可能因需求而異。有時候，簡單地列印堆疊跟蹤可能是一個除錯工具，而在生產環境中，你可能會希望記錄異常資訊並採取適當的措施，例如傳送警報或者回滾事務。