如何通过 `jupyter-console --existing` 调用基于 `InteractiveShellEmbed` 的自定义异常钩子

Question

主要问题：我该如何在Jupyter笔记本的IPython内核中，运行一个完整功能的嵌入式IPython命令行（simple_prompt=False），并且在发生异常的框架命名空间中进行调试？

解释：

我有一个使用场景（几乎解决了，但还有一个主要缺陷）：

在Jupyter笔记本中（使用Python内核），我运行一个嵌套的函数调用failing_function()。在调用的深层次中发生了异常。我想在命令行中使用我的自定义异常处理钩子（ipydex.ips_excepthook）来调试这个情况；它会在异常发生的框架中打开一个嵌入式IPython命令行，并提供向上和向下移动调用栈的可能性，我觉得这比传统的IPython调试器更有用。

我可以通过以下步骤实现这一点：在一个普通的Python脚本中：

import sys
from jupyter_console.app import ZMQTerminalIPythonApp

# mimic jupyter-console --existing: attach shell to running kernel
sys.argv = [sys.argv[0], "--existing"]
app = ZMQTerminalIPythonApp.instance()
app.initialize(None)
super(ZMQTerminalIPythonApp, app).start()

code = """
import ipydex
import traceback
try:
    failing_function()
except Exception as ex:
    value, tb = traceback._parse_value_tb(ex, traceback._sentinel, traceback._sentinel)
    ipydex.ips_excepthook(type(ex), ex, tb)
"""

# run this code in the context of the running kernel
app.shell.run_cell(code)

问题：

这个方法可以实现，但有一个缺陷：它只提供了嵌入式IPython命令行的simple_prompt模式。背景是：我的自定义异常处理钩子内部创建了一个from IPython.terminal.embed.InteractiveShellEmbed的实例，并调用它的主循环（这是预期的）。这个主循环有两种不同的提示模式：默认模式和简单模式。默认模式有很多我想要的功能（比如彩色输出、TAB补全等），而简单模式则没有。这种模式是由这一行代码决定的：IPython/terminal/interactiveshell.py#L134。

我尝试强制将类变量InteractiveShellEmbed.simple_prompt设置为False，但结果却出现了RuntimeError: This event loop is already running（这就太简单了）。

我看到有三种可能的方法可以实现我想要的效果：

• a) 让InteractiveShellEmbed在正在运行的ZMQTerminalIPythonApp中以默认模式（即非简单模式）运行。
• b) 直接在发生异常的框架命名空间中运行ZMQTerminalIPythonApp.shell.mainloop()（并提供向上和向下移动调用栈的可能性）。
• c) 暂时用我的自定义ipydex.ips_excepthook覆盖sys.excepthook，并直接执行failing_function()而不使用try ... except。

对于a)：整个自定义异常处理钩子的故事只是我的动机。问题归结为让app.shell.run_cell('IPython.embed(colors="neutral")')在默认模式下运行（而不是简单模式）。对于b)：我不知道这是否可行，因为InteractiveShellEmbed.mainloop接受关键字参数local_ns和module（全局命名空间），而ZMQTerminalIPythonApp.shell.mainloop则不接受。对于c)：这在普通脚本中完美可行，但在“注入”代码到正在运行的Jupyter内核时却不行，因为覆盖sys.excepthook似乎没有效果。

衍生问题：

1. 哪种方法（a、b、c）最有希望？
2. 下一步该怎么做比较好？
3. 我还有哪些其他可能性？