面试题：Python调试：复杂场景下的调试技巧与异常优化

调试策略

使用pdb调试器：
- 在可能出现问题的关键代码段，如多线程函数、数据库操作函数、网络通信函数入口处添加import pdb; pdb.set_trace()。这样当程序执行到这些位置时会暂停，进入pdb调试环境。
- 在pdb调试环境中，可以使用l（list）命令查看当前代码上下文，n（next）命令执行下一行代码，s（step）命令进入函数调用内部，r（return）命令执行到函数返回等，通过逐步执行代码来观察变量值的变化，从而发现异常产生的具体位置和原因。
日志记录：
- 使用Python内置的logging模块。在项目开始时配置日志记录，设置日志级别（如logging.DEBUG用于开发调试阶段记录详细信息，logging.ERROR用于生产环境记录错误信息）。
- 在多线程函数、数据库操作函数和网络通信函数中，使用logging.debug()记录关键步骤的信息，如线程启动、数据库连接建立、网络请求发送等；使用logging.error()记录异常发生时的详细信息，包括异常类型和堆栈跟踪信息。例如：

import logging

logging.basicConfig(level = logging.DEBUG)

try:
    # 数据库操作代码
    pass
except Exception as e:
    logging.error("Database operation error", exc_info = True)

性能分析工具：
- 对于多线程部分，可以使用threading模块的一些特性以及cProfile模块来分析线程的执行情况。例如，在主线程中使用cProfile.run()来运行多线程相关的代码，查看每个线程函数的执行时间和调用次数，分析是否存在线程竞争或长时间阻塞的情况。
- 对于数据库操作，可以使用数据库自带的性能分析工具（如MySQL的EXPLAIN语句）来分析查询性能，检查是否存在慢查询导致异常。
- 对于网络通信，可以使用wireshark等网络抓包工具来分析网络数据包，查看是否存在网络丢包、错误的请求/响应等导致异常。

优化异常处理机制

避免异常泄露：
- 使用try - except - finally结构确保无论是否发生异常，资源都能得到正确清理。例如，在进行文件操作、数据库连接、网络套接字操作时，在finally块中关闭文件、断开数据库连接、关闭套接字等。

file = None
try:
    file = open('test.txt', 'r')
    # 文件操作代码
except FileNotFoundError as e:
    pass
finally:
    if file:
        file.close()

- 对于多线程中的异常，使用`try - except`包裹线程执行的函数体，避免线程因未捕获异常而终止并导致整个程序崩溃。例如：

import threading

def thread_function():
    try:
        # 线程具体执行代码
        pass
    except Exception as e:
        logging.error("Thread error", exc_info = True)

thread = threading.Thread(target = thread_function)
thread.start()

处理资源清理问题：
- 采用上下文管理器（with语句）来管理资源。例如，在进行数据库连接时，可以这样使用：

import sqlite3

with sqlite3.connect('test.db') as conn:
    cursor = conn.cursor()
    # 数据库操作代码

- 对于复杂的资源管理场景，可以自定义上下文管理器类，在`__enter__`方法中获取资源，在`__exit__`方法中释放资源，并处理可能发生的异常。

class ResourceManager:
    def __init__(self):
        self.resource = None

    def __enter__(self):
        self.resource = acquire_resource()
        return self.resource

    def __exit__(self, exc_type, exc_value, traceback):
        if self.resource:
            release_resource(self.resource)
        if exc_type:
            # 处理异常
            pass

面试题：Python调试：复杂场景下的调试技巧与异常优化

知识考点

面试题答案

调试策略

优化异常处理机制