如何在没有dunder setattr或pdb的情况下监视python中的变量更改

Question

有一个大型的python项目，其中一类的一个属性在某处只是错误的值。

它应该是sqlalchemy.orm.attributes.InstrumentedAttribute，但是当我运行测试时，它是恒定值，比方说字符串。

有某种方法可以在调试模式下运行python程序，并在每一步自动通过代码行之后运行一些检查（如果变量更改了类型）？

PS我知道如何在检查和属性装饰器的帮助下记录类实例的属性更改。可能在这里我可以将此方法与元类一起使用…

但是有时候我需要更通用，更强大的解决方案…

Answer 1

好吧，这是一种 缓慢的
方法。可以对其进行修改以监视局部变量的更改（仅按名称）。它是这样工作的：我们执行sys.settrace并在每个步骤中分析obj.attr的值。棘手的是，'line'在执行行之前，我们会收到事件（执行了某些行）。因此，当我们注意到obj.attr发生了变化时，我们已经在下一行，并且无法获得前一行的帧（因为没有为每行复制帧，所以它们被修改了）。因此，在我保存traceback.format_stack到的每个行事件中watcher.prev_st，如果在下一次调用trace_command值发生更改时，我们会将保存的堆栈跟踪打印到文件中。在每一行上保存回溯是相当昂贵的操作，因此您必须设置include
关键字指向您的项目目录列表（或只是项目的根目录），以免观察其他库的工作方式并浪费cpu。

watcher.py

import traceback

class Watcher(object):
    def __init__(self, obj=None, attr=None, log_file='log.txt', include=[], enabled=False):
        """
            Debugger that watches for changes in object attributes
            obj - object to be watched
            attr - string, name of attribute
            log_file - string, where to write output
            include - list of strings, debug files only in these directories.
               Set it to path of your project otherwise it will take long time
               to run on big libraries import and usage.
        """

        self.log_file=log_file
        with open(self.log_file, 'wb'): pass
        self.prev_st = None
        self.include = [incl.replace('\\','/') for incl in include]
        if obj:
            self.value = getattr(obj, attr)
        self.obj = obj
        self.attr = attr
        self.enabled = enabled # Important, must be last line on __init__.

    def __call__(self, *args, **kwargs):
        kwargs['enabled'] = True
        self.__init__(*args, **kwargs)

    def check_condition(self):
        tmp = getattr(self.obj, self.attr)
        result = tmp != self.value
        self.value = tmp
        return result

    def trace_command(self, frame, event, arg):
        if event!='line' or not self.enabled:
            return self.trace_command
        if self.check_condition():
            if self.prev_st:
                with open(self.log_file, 'ab') as f:
                    print >>f, "Value of",self.obj,".",self.attr,"changed!"
                    print >>f,"###### Line:"
                    print >>f,''.join(self.prev_st)
        if self.include:
            fname = frame.f_code.co_filename.replace('\\','/')
            to_include = False
            for incl in self.include:
                if fname.startswith(incl):
                    to_include = True
                    break
            if not to_include:
                return self.trace_command
        self.prev_st = traceback.format_stack(frame)
        return self.trace_command
import sys
watcher = Watcher()
sys.settrace(watcher.trace_command)

testwatcher.py

from watcher import watcher
import numpy as np
import urllib2
class X(object):
    def __init__(self, foo):
        self.foo = foo

class Y(object):
    def __init__(self, x):
        self.xoo = x

    def boom(self):
        self.xoo.foo = "xoo foo!"
def main():
    x = X(50)
    watcher(x, 'foo', log_file='log.txt', include =['C:/Users/j/PycharmProjects/hello'])
    x.foo = 500
    x.goo = 300
    y = Y(x)
    y.boom()
    arr = np.arange(0,100,0.1)
    arr = arr**2
    for i in xrange(3):
        print 'a'
        x.foo = i

    for i in xrange(1):
        i = i+1

main()