如何在Python中保留异常装饰器的堆栈跟踪

异常装饰器是一种通过装饰器（Decorator）机制来捕获和处理函数中异常的技术。当函数中发生异常时，装饰器可以捕获异常并进行处理，也可以记录异常信息或进行其他操作。堆栈跟踪（Stack Trace）是指在发生异常时，系统会输出一个包含异常信息和函数调用链的信息。对于经常使用python做爬虫来说，这些知识点还是要必须要会的。

1、问题背景

在 Python 中，我们经常会使用装饰器来对函数进行包装，以便在函数调用前后执行一些额外的操作。当函数在装饰器中抛出异常时，默认情况下，堆栈跟踪信息将指向装饰器函数，而不是实际引发异常的函数。这使得调试和定位问题变得困难。

2、解决方案

为了保留异常装饰器的堆栈跟踪信息，我们可以使用以下两种方法：

1. 使用 raise 语句的三参数形式

在 Python 2.x 中，我们可以使用 raise 语句的三参数形式来指定异常类型、异常实例和堆栈跟踪信息。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 "", 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 装饰器会捕获函数 middle 中抛出的异常，并使用 raise 语句的三参数形式重新抛出异常。这样，堆栈跟踪信息就会指向函数 bottom，而不是函数 middle。

2. 使用 traceback 模块

在 Python 3 中，我们还可以使用 traceback 模块来获取和操作堆栈跟踪信息。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 "", 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 装饰器会捕获函数 middle 中抛出的异常，并使用 traceback 模块获取堆栈跟踪信息。然后，装饰器会使用 raise 语句重新抛出异常，并将堆栈跟踪信息作为异常消息的一部分。这样，堆栈跟踪信息就会指向函数 bottom，而不是函数 middle。

上面就是我对于堆栈跟踪的一些理解，如果有任何不懂的可以评论区留言讨论，在实际应用中，异常处理方式可能因需求而异。有时候，简单地打印堆栈跟踪可能是一个调试工具，而在生产环境中，你可能会希望记录异常信息并采取适当的措施，例如发送警报或者回滚事务。