Python中的上下文管理器和with語(yǔ)句的使用

更新時(shí)間：2018年04月17日 13:46:20 作者：Yabea

本篇文章主要介紹了Python中的上下文管理器和with語(yǔ)句的使用，小編覺得挺不錯(cuò)的，現(xiàn)在分享給大家，也給大家做個(gè)參考。一起跟隨小編過來看看吧

Python2.5之后引入了上下文管理器（context manager），算是Python的黑魔法之一，它用于規(guī)定某個(gè)對(duì)象的使用范圍。本文是針對(duì)于該功能的思考總結(jié)。

為什么需要上下文管理器？

首先，需要思索下為什么需要引入上下文管理器。

在正常情況下，管理各種系統(tǒng)資源（如文件）、數(shù)據(jù)庫(kù)連接時(shí)，通常是先打開這些資源，執(zhí)行完相應(yīng)的業(yè)務(wù)邏輯，最后關(guān)閉資源。

舉兩個(gè)例子:

1.使用Python打開一個(gè)文件寫入內(nèi)容，之后需要關(guān)閉這個(gè)文件。如果不正常關(guān)閉的話可能會(huì)在文件操作時(shí)出現(xiàn)異常，因?yàn)橄到y(tǒng)允許你打開的文件的最大數(shù)是有限的。

2.在數(shù)據(jù)庫(kù)連接時(shí)也是存在類似問題，數(shù)據(jù)庫(kù)的連接算是一種比較昂貴的資源，若連接過多而沒有及時(shí)關(guān)閉的話，就可能出現(xiàn)不能繼續(xù)連接的異常錯(cuò)誤。

但是，很多程序員經(jīng)常會(huì)忘記關(guān)閉文件，或者關(guān)閉數(shù)據(jù)庫(kù)的連接。這時(shí)候就引入了上下文管理器，它可以在你不需要該對(duì)象的時(shí)候，自動(dòng)關(guān)閉它。

上下文管理器怎么使用？

上下文管理器的語(yǔ)法是：with...as...

實(shí)例：文件操作

print "不使用上下文管理器"
print "*" * 30
f = open('file.py', 'w')
print f.closed
f.write("# Hello World")
f.close()
print f.closed

print "\n使用上下文管理器"
print "*" * 30
with open("file.py", 'w') as f:
  print f.closed
  f.write('# Hello Python')
print f.closed

這里通過.closed比較，我們可以看到上下文管理器可以自動(dòng)關(guān)閉文件，對(duì)于上下文管理器而言，有隸屬于它的程序塊，當(dāng)隸屬于它的程序塊執(zhí)行結(jié)束的時(shí)候（判斷縮進(jìn)），上下文管理器將自動(dòng)關(guān)閉文件。
上述實(shí)例，也可以使用try...except...來實(shí)現(xiàn)，同樣可以很直觀的看到使用with...as...語(yǔ)句之后，代碼確實(shí)相對(duì)更加簡(jiǎn)潔。

上下文管理實(shí)現(xiàn)機(jī)制

因?yàn)槲募?duì)象是Python的內(nèi)置對(duì)象，內(nèi)置了上下文管理的特殊方法，所以它可以使用with語(yǔ)句。在Python中，任何對(duì)象，只要實(shí)現(xiàn)了上下文管理，就可以使用with語(yǔ)句，實(shí)現(xiàn)上下文管理需要通過__enter__和__exit__這兩個(gè)方法來實(shí)現(xiàn)。

關(guān)于這兩個(gè)方法：

enter(self)：進(jìn)入該對(duì)象時(shí)調(diào)用此方法，返回值將放入with...as...語(yǔ)句中的as說明的變量中
exit(self, type, value, tb):離開上下文管理器時(shí)調(diào)用該方法，如果有異常出現(xiàn)，返回False，type、value和tb將分別表示異常的類型、值和追蹤信息，傳遞出上下文顯示；如果沒有異常，則三個(gè)變量的值均為None。

with 上下文管理器：
語(yǔ)法體

當(dāng)with語(yǔ)句遇到上下文管理器時(shí)，就會(huì)在執(zhí)行語(yǔ)法體之前，先執(zhí)行__enter__方法，然后再執(zhí)行語(yǔ)法體，執(zhí)行完語(yǔ)法體之后，執(zhí)行__exit__方法。

上下文管理器實(shí)現(xiàn)

使用Python2.7X實(shí)現(xiàn)一個(gè)上下文管理器:

class Context(object):

  def __init__(self):
    print "實(shí)例化一個(gè)對(duì)象"

  def __enter__(self):
    print "獲取該對(duì)象"

  def __exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb):
    print "退出該對(duì)象"

temp = Context()

with temp:
  print "執(zhí)行體"

這樣，__enter__方法和__exit__方法的調(diào)用過程就很明晰。

contextLib

在contextlib中，提供了contextmanager裝飾器，通過yield返回函數(shù)將函數(shù)分隔為兩部分，yield之前的語(yǔ)句在__enter__中執(zhí)行，yield之后的語(yǔ)句在__exit__中執(zhí)行，簡(jiǎn)化了上下文管理器的實(shí)現(xiàn)方式：

總結(jié)：通過上下文管理器，我們可以更好的控制對(duì)象在不同區(qū)間的特性，并且可以使用with語(yǔ)句替代try...except方法，使得代碼更加的簡(jiǎn)潔，主要的使用場(chǎng)景是訪問資源，可以保證不管過程中是否發(fā)生錯(cuò)誤或者異常都會(huì)執(zhí)行相應(yīng)的清理操作，釋放出訪問的資源。

以上就是本文的全部?jī)?nèi)容，希望對(duì)大家的學(xué)習(xí)有所幫助，也希望大家多多支持腳本之家。

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