[新星计划] Python上下文管理器 | with关键字

Posted 2023-02-24 mycpen

文章目录

• ● 介绍
• ● 语法
• ● 异常处理
• ● contextlib模块

系列文章
https://blog.csdn.net/cpen_web/category_11089219.html

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● 介绍

上下文管理器是装饰器的近亲，与装饰器类似的，它们都是包装其他代码的工具
○ 装饰器：包装用于定义的代码块
○ 上下文管理器：可以包装任意格式的代码块

上下文管理器是一个包装任意代码块的对象，上下文管理器保证:
○ 进入上下文管理器时，每次代码执行的一致性
○ 当退出上下文管理器时，相关的资源会被正确地回收（即使内部代码出错，退出步骤也执行）

上下文管理器的应用
○ 上下文管理器被用到最多的就是——作为确保资源正确清理的一种方式

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● 语法

with语句
○ python2.5中加入的关键字with
○ with语句仅仅能对支持上下文管理协议的对象使用
○ with语句的表达式的作用是返回一个遵循特定协议的对象，具体来说，该对象必须定义一个__enter__方法和__exit__方法

with语句执行的解析
○ 语法：with context_expr as cm: do_sth()
○ 当with语句执行时，便执行上下文表达式（context_expr）来获得一个上下文管理器对象，上下文管理器的职责是提供一个上下文对象，用于在with语句块中处理细节：
      ○ 一旦获得了上下文对象，就会调用它的__enter__()方法
      ○ 将完成with语句块执行前的所有准备工作
      ○ 如果with语句后面跟了as语句，方法返回的结果会被赋值给as关键字后面的变量
      ○ 除了self参数，__enter__方法不接受任何其他参数
      ○ __enter__方法一般负责执行一些配置

# 示例：上下文管理器 基本语法

# 1、普通方法打开文件对象
fp = open("test.txt","a+")  # a+ 追加写
print(dir(fp))
#结果为 [ …'__enter__', …, '__exit__'…]
#注：有__enter__、__exit__方法，是上下文管理器
fp.write("this is test")
fp.close()  #注：处理结束后，把它关掉，不然占资源

# 2、用with语句执行
with open("test.txt","a+") as f:    #注：赋给f对象
    f.write("write test")
    #退出语句执行之后 with自动回收对象
    #因为打开的文件对象是上下文管理器
    #注：open("test.txt","a+"):上下文表达式

with语句执行的解析
○ 当with语句块结束时，无论是正常结束，还是由于异常，都会调用上下文对象的__exit__()方法
      ○ __exit__()方法有3个参数
      ○ 如果with语句正常结束，三个参数全部都是 None
      ○ 如果发生异常，三个参数的值分别等于调用sys.exc_info()函数返回的三个值：类型（异常类）、值（异常实例）和跟踪记录（traceback），相应的跟踪记录对象
      ○ 因为上下文管理器主要作用于共享资源，__enter__()和__exit__()方法基本是完成的是分配和释放资源的低层次工作，比如：数据库连接、锁分配、信号量加/减、状态管理、文件打开/关闭、异常处理等

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● 异常处理

上下文管理器必须定义__exit__方法，该方法可以选择性地处理包装代码块中出现的异常，或者处理其他需要关闭上下文状态的事情

__exit__方法接收了异常信息，就有处理这个异常的义务，通常可以做以下几件：
○ 传播异常
○ 中止异常
○ 抛出不同异常

# 示例：__exit__
#__exit__ 接受三个参数  异常类，异常值，回溯信息

#上下文管理器  传播异常  终止异常

class MyException():
    def __enter__(self):
        return self
    def __exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb):
        if exc_val: #注：如果有异常发生
            print(f"My exception: exc_val")
        # return False   #注：传播异常，给解释器识别
        return True      #注：中止异常

with MyException():#使用上下文管理器
    print(1+1)  #注：没有异常，输出为2
with MyException():
    print(1/0)  #注：False时 有异常
#False时 结果为 My exception: division by zero
#True时 结果为
# My exception: division by zero	#注：True时  不报错，程序不中断
#注：True时 把异常传递出去，给解释器知道

print("end......")
#注：return False 不会执行 end......
#注：return True  执行了   end......

# 示例：如果是ValueError异常，终止异常；如果不是，传播异常
class MyException():
    def __enter__(self):
        return self
    def __exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb):
        if issubclass(exc_type, ValueError): #注：如果是ValueError异常及子类异常
        # if exc_type == ValueError:  #注：exc_type是类，所以判断条件ValueError类
            return True #终止异常
        return False    #传播异常

with MyException():
    print(1+1)
    raise ValueError("test value error")

#注：issubclass(exc_type, ValueError) 如果是ValueError异常及子类异常

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● contextlib模块

contextlib模块介绍
○ contextlib模块实现上下文自动管理
○ 这个生成器可以用更简单的方法创建上下文管理器

# 示例：contextlib实现上下文管理器
import contextlib

@contextlib.contextmanager
def mycontext():
    print("enter context")
    yield   #注：生成器函数
    print("exit context")

c1 = mycontext()
print(dir(c1))
#结果为 […'__enter__',  '__exit__'…]
#注：使用装饰器后 就是上下文管理器了。不使用装饰器，只是生成器对象

with c1:
    print("xxxxxxxxxx")
#结果为
# enter context
# xxxxxxxxxx
# exit context

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