Python中捕获并打印完整异常回溯信息而不终止程序

技术背景

在Python编程中，当程序遇到异常时，通常会打印异常的回溯信息并终止程序。但在某些情况下，我们希望捕获这些异常，打印完整的回溯信息，同时让程序继续运行。例如，在一个长时间运行的脚本中，我们不希望因为某个小错误而导致整个程序崩溃，而是希望记录错误信息，继续执行后续的任务。

实现步骤

1. 使用traceback模块

traceback模块是Python标准库中的一个强大工具，它可以帮助我们获取和打印异常的回溯信息。

import traceback

def do_stuff():
    raise Exception("test exception")

try:
    do_stuff()
except Exception:
    print(traceback.format_exc())

2. 缓存异常信息

在某些情况下，可能会在捕获异常后再次抛出新的异常，这时我们需要缓存原始的异常信息，以确保打印的是原始异常的回溯信息。

import traceback
import sys

try:
    raise TypeError("Oups!")
except Exception as err:
    try:
        exc_info = sys.exc_info()
        try:
            raise TypeError("Again !?!")
        except:
            pass
    finally:
        traceback.print_exception(*exc_info)
        del exc_info

3. 使用日志记录

使用logging模块记录异常信息是一个更好的实践，它可以帮助我们更好地管理日志级别和输出。

import logging
logging.basicConfig(level=logging.DEBUG)
logger = logging.getLogger(__name__)

def raise_error():
    raise RuntimeError('something bad happened!')

def do_something_that_might_error():
    raise_error()

try:
    do_something_that_might_error()
except Exception as error:
    logger.exception(error)

核心代码

使用traceback.format_exc()打印异常回溯信息

import traceback

try:
    # 可能会抛出异常的代码
    1 / 0
except Exception:
    print(traceback.format_exc())

使用logging模块记录异常信息

import logging
logging.basicConfig(level=logging.DEBUG)
logger = logging.getLogger(__name__)

try:
    # 可能会抛出异常的代码
    1 / 0
except Exception as error:
    logger.exception(error)

最佳实践

• 使用日志记录：使用logging模块代替直接打印异常信息，这样可以更好地管理日志级别和输出。
• 缓存异常信息：在可能会再次抛出异常的情况下，缓存原始异常信息，确保打印的是原始异常的回溯信息。
• 捕获特定异常：尽量捕获特定的异常，而不是使用通用的Exception，这样可以更好地处理不同类型的异常。

常见问题

1. traceback.print_exc()只打印最后一个异常的回溯信息

在某些情况下，traceback.print_exc()可能会只打印最后一个异常的回溯信息。这时可以使用sys.exc_info()缓存原始异常信息，并使用traceback.print_exception()打印原始异常的回溯信息。

2. 性能问题

在大多数情况下，性能问题不是主要考虑因素，因为IO操作通常是性能瓶颈。但如果需要处理大量异常，可以考虑使用更高效的日志记录方式。

3. 兼容性问题

不同版本的Python可能对traceback模块的使用有细微差别，需要确保代码在目标Python版本上兼容。