如何查找Ubuntu下Python程序运行时访问的文件及对应代码位置

1. Linux系统层面的文件访问监控方法 #

不需要修改任何代码，直接通过系统工具捕获进程的文件访问行为：

• strace 系统调用跟踪
  直接在启动程序时加上strace前缀，捕获所有文件打开操作：

  strace -e trace=open,openat -tt -o access_log.txt python your_main_script.py
  

  参数说明：
  • -e trace=open,openat 只跟踪文件打开相关的系统调用，过滤无关信息
  • -tt 输出精确到微秒的访问时间戳
  • -o access_log.txt 把结果输出到日志文件方便后续分析
    如需过滤系统库、动态链接文件等无关记录，可以执行：

  grep -v '\.so\|\.pyc\|/usr/' access_log.txt
  

  即可得到业务相关的文件访问记录。
• /proc 进程文件描述符查询
  适合长时间运行的后台服务，程序启动后执行：

  ls -l /proc/$(pgrep -f "python your_main_script.py")/fd
  

  可以实时查看当前进程打开的所有文件句柄对应的路径。

2. Python层面自动记录open操作的方案 #

仅需在程序入口添加少量代码，无需修改任何业务逻辑里的open调用：
通过猴子补丁替换内置open函数的方式实现全局日志记录，在你程序的入口文件（比如main.py）的最开头添加以下代码：

import builtins
import time
import inspect

# 备份原始open函数
_raw_open = builtins.open

def _logging_open(*args, **kwargs):
    # 提取文件名
    file_path = args[0] if len(args) > 0 else kwargs.get("file", "unknown_path")
    # 获取调用open的代码位置
    caller = inspect.stack()[1]
    call_pos = f"{caller.filename}:{caller.lineno}"
    # 输出日志，可替换为写入日志文件逻辑
    print(
        f"[OPEN {time.strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S.%f')}] "
        f"Path: {file_path} | Caller: {call_pos}",
        flush=True
    )
    # 执行原始open逻辑
    return _raw_open(*args, **kwargs)

# 全局替换内置open
builtins.open = _logging_open

如果你的代码中使用了pathlib.Path.open()方法打开文件，额外添加以下补丁即可：

from pathlib import Path
_raw_path_open = Path.open

def _logging_path_open(self, *args, **kwargs):
    caller = inspect.stack()[1]
    call_pos = f"{caller.filename}:{caller.lineno}"
    print(
        f"[OPEN {time.strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S.%f')}] "
        f"Path: {self.absolute()} | Caller: {call_pos}",
        flush=True
    )
    return _raw_path_open(self, *args, **kwargs)

Path.open = _logging_path_open

该方案会记录所有open调用的文件路径、访问时间、代码调用位置，完全不需要修改业务代码中的open语句。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者amit