with語句

在我們?nèi)粘Ｊ褂脠鼍爸?#xff0c;經(jīng)常會操作一些資源，比如文件對象、數(shù)據(jù)庫連接、Socket連接等，資源操作完了之后，不管操作的成功與否，最重要的事情就是關(guān)閉該資源，否則資源打開太多而沒有關(guān)閉，程序會報(bào)錯(cuò)，以文件操作為例，通常我們會這樣寫：

f = open('file.txt', 'w')
try:f.write("Hello")
finally:f.close()

但既然close方法是必須的操作，那就沒必要顯式地調(diào)用，所以Python給我們提供了一種更優(yōu)雅的方式，使用with語句：

with open('file.txt', 'w') as f:f.write("Hello")

在退出with語句下的代碼塊之后，f 對象會自動(dòng)執(zhí)行自己的close方法，實(shí)現(xiàn)資源的釋放，簡潔優(yōu)雅。

上下文管理器原理

上下文管理器實(shí)際是內(nèi)部實(shí)現(xiàn)了__enter__和__exit__方法的對象。

當(dāng)我們使用with語法時(shí)：

__enter__()方法：返回一個(gè)值，可以將它賦值給as后面的對象，例如上面的中的f；

__exit__()方法：with語句退出或者發(fā)送異常時(shí)會執(zhí)行這個(gè)方法。

1、__enter__方法說明

上下文管理器的__enter__方法是可以帶返回值的，默認(rèn)返回None，這個(gè)返回值通過with…as…中的 as 賦給它后面的那個(gè)變量，所以 with EXPR as VAR 就是將EXPR對象__enter__方法的返回值賦給 VAR。

當(dāng)然with...as...并非固定組合，單獨(dú)使用with...也是可以的，上下文管理器的__enter__方法還是正常執(zhí)行，只是這個(gè)返回值并沒有賦給一個(gè)變量，with下面的代碼塊也不能使用這個(gè)返回值。

2、__exit__方法說明

上下文管理器的__exit__方法接收3個(gè)參數(shù)exc_type、exc_val、exc_tb，如果代碼塊BLOCK發(fā)生了異常e并退出，這3個(gè)參數(shù)分別為type(e)、str(e)、e.__traceback__，否則都為None。

同樣__exit__方法也是可以帶返回值的，這個(gè)返回值應(yīng)該是一個(gè)布爾類型True或False，默認(rèn)為None（即False）。如果為False，異常會被拋出，用戶需要進(jìn)行異常處理。如果為True，則表示忽略該異常。

一個(gè)上下文管理器一般使用如下：

with EXPR as VAR:BLOCK

上述代碼的執(zhí)行過程等價(jià)于：

ContextManager = EXPR
VAR = ContextManager.__enter__()
try:BLOCK
finally:ContextManager.__exit__()

f 對象就是把自己的close方法定義在了它的__exit__方法內(nèi)部，實(shí)現(xiàn)了代碼塊BLOCK執(zhí)行完之后自動(dòng)關(guān)閉自身。

自定義上下文管理器

下面我們定義一個(gè)文件類，內(nèi)部實(shí)現(xiàn)了__enter__和__exit__兩個(gè)方法：

class File:def __init__(self, filename, mode):self.filename = filenameself.mode = modedef __enter__(self):print("進(jìn)入")self.f = open(self.filename, self.mode)return self.fdef __exit__(self, exc_type=None, exc_val=None, exc_tbs=None):print("退出")self.f.close()

這時(shí)候File類就是一個(gè)上下文管理器

我們分別通過 with語句 和 try/finally語句 使用File類對文件進(jìn)行寫入操作

通過with語句執(zhí)行：

with File('file.txt', 'w') as f:print("正在寫入...")f.write('Hello')

控制臺輸出：

進(jìn)入
正在寫入...
退出

并得到了一個(gè)寫了 Hello 的 file.txt 文件

通過try/finally語句執(zhí)行：

ContextManager = File('file.txt', 'w')
VAR = ContextManager .__enter__()
try:print("正在寫入...")VAR.write('Hello')
finally:ContextManager.__exit__()

控制臺輸出：

進(jìn)入
正在寫入...
退出

并得到了一個(gè)寫了 Hello 的 file.txt 文件

兩者輸出一致，所以驗(yàn)證了二中執(zhí)行過程的等價(jià)關(guān)系是正確的。

contextmanager 裝飾器

Python還提供了一個(gè)contextmanager裝飾器，允許用戶將一個(gè)生成器定義為上下文管理器，該裝飾器將生成器中的代碼通過yield語句分成兩部分，yield之前的代碼為__enter__方法，yield之后的代碼為__exit__方法，yield的返回值即__enter__方法的返回值，用于賦給as后的變量。

下面我們通過contextmanager裝飾器也實(shí)現(xiàn)一個(gè)關(guān)于文件的上下文管理器：

from contextlib import contextmanager@contextmanager
def open_file(filename, mode):print('進(jìn)入')f = open(filename, mode)try:yield ffinally:print('退出')f.close()

說明：這里使用 try/finally 是確保yield的過程中就算出現(xiàn)異常，文件也能正常關(guān)閉，當(dāng)然這里也能處理異常，使用 try/except/finally 即可。

通過with語句執(zhí)行：

with open_file('file.txt', 'w') as f:print("正在寫入...")f.write('Hello')

執(zhí)行結(jié)果跟之前的上下文管理器執(zhí)行結(jié)果一致，說明contextmanager裝飾器也能定義一個(gè)上下文管理器。

參考：

https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzAxMjUyNDQ5OA==&mid=2653557641&idx=2&sn=fb26d2f9a4b3e0ec707e7da19aee9a29&chksm=806e3d34b719b422fedf9feffa136ddef2d638b59c80921764d60d22b283bc86aae93bfc1c7d&scene=27