Документация Python неофициальный перевод
Содержание страницы

sys.monitoring – Мониторинг событий выполненияsys.monitoring – Execution event monitoring

Добавлено в версии 3.12.


Примечание

sys.monitoring – это пространство имён в модуле sys, не независимый модуль, и попытка import sys.monitoring приведёт к ошибке ModuleNotFoundError. Вместо этого достаточно import sys и затем использовать sys.monitoring.

Это пространство имён предоставляет доступ к функциям и константам, необходимым для активации и управления мониторингом событий.

В процессе выполнения программ возникают события, которые могут представлять интерес для инструментов, отслеживающих выполнение. Пространство имён sys.monitoring предоставляет средства для получения колбэков при возникновении интересующих событий.

API мониторинга состоит из трёх компонентов:

Идентификаторы инструментовTool identifiers

Идентификатор инструмента – это целое число и связанное с ним имя. Идентификаторы инструментов используются для предотвращения взаимного вмешательства инструментов и для возможности одновременной работы нескольких инструментов. В настоящее время инструменты полностью независимы и не могут использоваться для мониторинга друг друга. В будущем это ограничение может быть снято.

Перед регистрацией или активацией событий инструмент должен выбрать идентификатор. Идентификаторы – целые числа в диапазоне от 0 до 5 включительно.

Регистрация и использование инструментовRegistering and using tools

sys.monitoring.use_tool_id(tool_id: int, name: str, /) None

Должен быть вызван до того, как tool_id можно будет использовать. tool_id должен находиться в диапазоне от 0 до 5 включительно. Вызывает исключение ValueError, если tool_id уже используется.

sys.monitoring.clear_tool_id(tool_id: int, /) None

Отменяет регистрацию всех событий и функций обратного вызова, связанных с tool_id.

sys.monitoring.free_tool_id(tool_id: int, /) None

Должен быть вызван, когда инструмент больше не требует tool_id. Перед освобождением tool_id будет вызвана функция clear_tool_id().

sys.monitoring.get_tool(tool_id: int, /) str | None

Возвращает имя инструмента, если tool_id используется, в противном случае возвращает None. tool_id должен находиться в диапазоне от 0 до 5 включительно.

Все идентификаторы обрабатываются виртуальной машиной одинаково с точки зрения событий, но следующие идентификаторы предопределены для упрощения совместной работы инструментов:

sys.monitoring.DEBUGGER_ID = 0
sys.monitoring.COVERAGE_ID = 1
sys.monitoring.PROFILER_ID = 2
sys.monitoring.OPTIMIZER_ID = 5

СобытияEvents

Поддерживаются следующие события:

sys.monitoring.events.BRANCH_LEFT

Условный переход идёт влево.

Инструмент сам решает, как представлять ветви «влево» и «вправо». Нет гарантии, какая ветвь является «левой», а какая «правой», за исключением того, что это будет единообразно на протяжении всей программы.

sys.monitoring.events.BRANCH_RIGHT

Условный переход идёт вправо.

sys.monitoring.events.CALL

Вызов в коде Python (событие происходит до вызова).

sys.monitoring.events.C_RAISE

Исключение, возбуждённое любым вызываемым объектом, за исключением функций Python (событие происходит после выхода).

sys.monitoring.events.C_RETURN

Возврат из любого вызываемого объекта, кроме функций Python (событие происходит после возврата).

sys.monitoring.events.EXCEPTION_HANDLED

Исключение обработано.

sys.monitoring.events.INSTRUCTION

Инструкция виртуальной машины будет выполнена.

sys.monitoring.events.JUMP

Выполняется безусловный переход в графе потока управления.

sys.monitoring.events.LINE

Инструкция, номер строки которой отличается от номера строки предыдущей инструкции, будет выполнена.

sys.monitoring.events.PY_RESUME

Возобновление функции Python (для функций-генераторов и корутинных функций), за исключением вызовов throw().

sys.monitoring.events.PY_RETURN

Возврат из функции Python (происходит непосредственно перед возвратом, фрейм вызываемой функции будет находиться в стеке).

sys.monitoring.events.PY_START

Начало функции Python (происходит сразу после вызова, фрейм вызываемой функции будет находиться в стеке).

sys.monitoring.events.PY_THROW

Функция Python возобновляется вызовом throw().

sys.monitoring.events.PY_UNWIND

Выход из функции Python во время раскрутки стека исключений. Сюда входят исключения, возбуждённые непосредственно внутри функции, и те, которым разрешено распространяться дальше.

sys.monitoring.events.PY_YIELD

Yield из функции Python (происходит непосредственно перед yield, фрейм вызываемой функции будет находиться в стеке).

sys.monitoring.events.RAISE

Исключение возбуждается, за исключением тех, которые приводят к событию STOP_ITERATION.

sys.monitoring.events.RERAISE

Исключение возбуждается повторно, например, в конце блока finally.

sys.monitoring.events.STOP_ITERATION

Возбуждается искусственное StopIteration; см. событие STOP_ITERATION.

В будущем могут быть добавлены новые события.

Эти события являются атрибутами пространства имён sys.monitoring.events. Каждое событие представлено целочисленной константой, являющейся степенью двойки. Чтобы определить набор событий, достаточно объединить отдельные события побитовым ИЛИ. Например, чтобы указать оба события PY_RETURN и PY_START, используйте выражение PY_RETURN | PY_START.

sys.monitoring.events.NO_EVENTS

Псевдоним для 0, чтобы пользователи могли выполнять явные сравнения, например:

if get_events(DEBUGGER_ID) == NO_EVENTS:
    ...

Установка этого события отключает все события.

Локальные событияLocal events

Локальные события связаны с нормальным выполнением программы и происходят в чётко определённых местах. Все локальные события можно отключать для каждого места отдельно. Локальные события:

Устаревшее событиеDeprecated event

  • BRANCH

Событие BRANCH устарело в версии 3.14. Использование событий BRANCH_LEFT и BRANCH_RIGHT даёт гораздо лучшую производительность, так как их можно отключать независимо.

Вспомогательные событияAncillary events

Вспомогательные события можно отслеживать, как и другие, но они управляются другим событием:

События C_RETURN и C_RAISE управляются событием CALL. События C_RETURN и C_RAISE будут видны только при отслеживании соответствующего события CALL.

Прочие событияOther events

Другие события не обязательно привязаны к конкретному месту в программе и не могут быть отключены индивидуально для каждого места.

Прочие события, которые можно отслеживать:

Изменено в версии 3.15: Другие события теперь можно включать и отключать для каждого объекта кода отдельно. Возврат DISABLE из колбэка отключает событие для всего объекта кода (для текущего инструмента).

Событие STOP_ITERATIONThe STOP_ITERATION event

PEP 380 указывает, что при возврате значения из генератора или корутины возбуждается исключение StopIteration. Однако это очень неэффективный способ возврата значения, поэтому некоторые реализации Python, в частности CPython 3.12+, не возбуждают исключение, если оно не будет видно другому коду.

Чтобы инструменты могли отслеживать реальные исключения без замедления генераторов и корутин, предусмотрено событие STOP_ITERATION. STOP_ITERATION может быть локально отключено.

Обратите внимание, что событие STOP_ITERATION и событие RAISE для исключения StopIteration эквивалентны и при генерации событий считаются взаимозаменяемыми. Реализации будут отдавать предпочтение STOP_ITERATION по соображениям производительности, но могут генерировать событие RAISE с StopIteration.

Включение и отключение событийTurning events on and off

Чтобы отслеживать событие, его необходимо включить и зарегистрировать соответствующий колбэк. События можно включать и отключать, задавая их глобально и/или для конкретного объекта кода. Событие сработает только один раз, даже если оно включено и глобально, и локально.

Глобальная настройка событийSetting events globally

События можно контролировать глобально, изменяя набор отслеживаемых событий.

sys.monitoring.get_events(tool_id: int, /) int

Возвращает int, представляющую все активные события.

sys.monitoring.set_events(tool_id: int, event_set: int, /) None

Активирует все события, установленные в event_set. Возбуждает ValueError, если tool_id не используется.

По умолчанию ни одно событие не активно.

События для каждого объекта кодаPer code object events

События также можно контролировать для каждого объекта кода. Функции, определённые ниже и принимающие types.CodeType, должны быть готовы принять объект-имитацию от функций, не определённых на Python (см. Monitoring C API).

sys.monitoring.get_local_events(tool_id: int, code: CodeType, /) int

Возвращает все локальные события для code

sys.monitoring.set_local_events(tool_id: int, code: CodeType, event_set: int, /) None

Активирует все локальные события для code, установленные в event_set. Возбуждает ValueError, если tool_id не используется.

Отключение событийDisabling events

sys.monitoring.DISABLE

Специальное значение, которое можно вернуть из функции обратного вызова, чтобы отключить события для текущего местоположения в коде.

Локальные события можно отключить для конкретного места в коде, вернув sys.monitoring.DISABLE из функции обратного вызова. Это не меняет, какие события установлены, и не затрагивает другие места в коде для того же события.

Другие события можно отключить для каждого объекта кода отдельно, возвращая sys.monitoring.DISABLE из функции колбэка. Это отключает событие для всего объекта кода (для текущего инструмента).

Отключение событий для конкретных местоположений очень важно для высокопроизводительного мониторинга. Например, программа может выполняться под отладчиком без накладных расходов, если отладчик отключает весь мониторинг, кроме нескольких точек останова.

sys.monitoring.restart_events() None

Включить все события, которые были отключены вызовом sys.monitoring.DISABLE для всех инструментов.

Регистрация функций обратного вызоваRegistering callback functions

sys.monitoring.register_callback(tool_id: int, event: int, func: Callable | None, /) Callable | None

Регистрирует вызываемый объект func для события event с заданным tool_id

Если для заданных tool_id и event был зарегистрирован другой обратный вызов, он отменяется и возвращается. В противном случае register_callback() возвращает None.

Вызывает событие аудита sys.monitoring.register_callback с аргументом func.

Функции можно отменить, вызвав sys.monitoring.register_callback(tool_id, event, None).

Функции обратного вызова можно регистрировать и отменять в любое время.

Обратные вызовы вызываются только один раз, независимо от того, включено ли событие глобально и локально. Таким образом, если событие может быть включено как для глобальных, так и для локальных событий вашим кодом, то обратный вызов должен быть написан так, чтобы обрабатывать любой из этих случаев.

Аргументы функции обратного вызоваCallback function arguments

sys.monitoring.MISSING

Специальное значение, которое передаётся функции обратного вызова, чтобы указать, что у вызова нет аргументов.

Когда происходит активное событие, вызывается зарегистрированная функция обратного вызова. Функции обратного вызова, возвращающие объект, отличный от DISABLE, не будут иметь эффекта. Разные события передают функции обратного вызова разные аргументы, как показано ниже:

  • PY_START и PY_RESUME:

    func(code: CodeType, instruction_offset: int) -> object
    
  • PY_RETURN и PY_YIELD:

    func(code: CodeType, instruction_offset: int, retval: object) -> object
    
  • CALL, C_RAISE и C_RETURN (arg0 может быть именно MISSING):

    func(code: CodeType, instruction_offset: int, callable: object, arg0: object) -> object
    

    code представляет объект кода, в котором производится вызов, а callable – объект, который будет вызван (и тем самым вызвал событие). Если аргументов нет, arg0 устанавливается в sys.monitoring.MISSING.

    Для методов экземпляра callable будет объектом функции, найденным в классе, а arg0 устанавливается в экземпляр (т.е. аргумент self метода).

  • RAISE, RERAISE, EXCEPTION_HANDLED, PY_UNWIND, PY_THROW и STOP_ITERATION:

    func(code: CodeType, instruction_offset: int, exception: BaseException) -> object
    
  • LINE:

    func(code: CodeType, line_number: int) -> object
    
  • BRANCH_LEFT, BRANCH_RIGHT и JUMP:

    func(code: CodeType, instruction_offset: int, destination_offset: int) -> object
    

    Обратите внимание, что destination_offset – это место, где код будет выполняться далее.

  • INSTRUCTION:

    func(code: CodeType, instruction_offset: int) -> object