圖｜李思瑤

文｜MING

提示：前面的內(nèi)容較為基礎(chǔ)，重點(diǎn)知識在后半段。

with 這個(gè)關(guān)鍵字，對于每一學(xué)習(xí)Python的人，都不會陌生。

操作文本對象的時(shí)候，幾乎所有的人都會讓我們要用 with open ，這就是一個(gè)上下文管理的例子。你一定已經(jīng)相當(dāng)熟悉了，我就不再廢話了。

with?open('test.txt')?as?f:print?f.readlines()

1. What？

基本語法

with?EXPR?as?VAR:BLOCK

先理清幾個(gè)概念

1.?上下文表達(dá)式：with open('test.txt')?as?f: 2.?上下文管理器：open('test.txt') 3.?f 不是上下文管理器，應(yīng)該是資源對象。

2. How？

要自己實(shí)現(xiàn)這樣一個(gè)上下文管理，要先知道上下文管理協(xié)議。

簡單點(diǎn)說，就是在一個(gè)類里，實(shí)現(xiàn)了__enter__和__exit__的方法，這個(gè)類的實(shí)例就是一個(gè)上下文管理器。

例如這個(gè)示例：

class?Resource():def?__enter__(self):print('===connect?to?resource===')return?selfdef?__exit__(self,?exc_type,?exc_val,?exc_tb):print('===close?resource?connection===')def?operate(self):print('===in?operation===')with?Resource()?as?res:res.operate()

我們執(zhí)行一下，通過日志的打印順序。可以知道其執(zhí)行過程。

===connect?to?resource=== ===in?operation=== ===close?resource?connection===

從這個(gè)示例可以很明顯的看出，在編寫代碼時(shí)，可以將資源的連接或者獲取放在__enter__中，而將資源的關(guān)閉寫在__exit__ 中。

3. Why？

學(xué)習(xí)時(shí)多問自己幾個(gè)為什么，養(yǎng)成對一些細(xì)節(jié)的思考，有助于加深對知識點(diǎn)的理解。

為什么要使用上下文管理器？

在我看來，這和 Python 崇尚的優(yōu)雅風(fēng)格有關(guān)。

可以以一種更加優(yōu)雅的方式，操作（獲取/釋放）資源，如文件操作，數(shù)據(jù)庫連接；

可以以一種更加優(yōu)雅的方式，處理異常；

第一種，我們上面已經(jīng)以資源的連接為例講過了。

而第二種，會被大多數(shù)人所忽略。這里會重點(diǎn)講一下。

大家都知道，處理異常，通常都是使用 try...execept.. 來捕獲處理的。這樣做一個(gè)不好的地方是，在代碼的主邏輯里，會有大量的異常處理代理，這會很大的影響我們的可讀性。

好一點(diǎn)的做法呢，可以使用 with 將異常的處理隱藏起來。

仍然是以上面的代碼為例，我們將1/0 這個(gè)一定會拋出異常的代碼寫在 operate?里

class?Resource():def?__enter__(self):print('===connect?to?resource===')return?selfdef?__exit__(self,?exc_type,?exc_val,?exc_tb):print('===close?resource?connection===')return?Truedef?operate(self):1/0with?Resource()?as?res:res.operate()

運(yùn)行一下，驚奇地發(fā)現(xiàn)，居然不會報(bào)錯(cuò)。

這就是上下文管理協(xié)議的一個(gè)強(qiáng)大之處，異常可以在__exit__ 進(jìn)行捕獲并由你自己決定如何處理，是拋出呢還是在這里就解決了。在__exit__ 里返回 True（沒有return 就默認(rèn)為 return False），就相當(dāng)于告訴 Python解釋器，這個(gè)異常我們已經(jīng)捕獲了，不需要再往外拋了。

在 寫__exit__ 函數(shù)時(shí)，需要注意的事，它必須要有這三個(gè)參數(shù)：

• exc_type：異常類型

• exc_val：異常值

• exc_tb：異常的錯(cuò)誤棧信息

當(dāng)主邏輯代碼沒有報(bào)異常時(shí)，這三個(gè)參數(shù)將都為None。

4. contextlib

在上面的例子中，我們只是為了構(gòu)建一個(gè)上下文管理器，卻寫了一個(gè)類。如果只是要實(shí)現(xiàn)一個(gè)簡單的功能，寫一個(gè)類未免有點(diǎn)過于繁雜。這時(shí)候，我們就想，如果只寫一個(gè)函數(shù)就可以實(shí)現(xiàn)上下文管理器就好了。

這個(gè)點(diǎn)Python早就想到了。它給我們提供了一個(gè)裝飾器，你只要按照它的代碼協(xié)議來實(shí)現(xiàn)函數(shù)內(nèi)容，就可以將這個(gè)函數(shù)對象變成一個(gè)上下文管理器。

我們按照 contextlib 的協(xié)議來自己實(shí)現(xiàn)一個(gè)打開文件（with open）的上下文管理器。

import?contextlib@contextlib.contextmanager def?open_func(file_name):#?__enter__方法print('open?file:',?file_name,?'in?__enter__')file_handler?=?open(file_name,?'r')#?【重點(diǎn)】：yieldyield?file_handler#?__exit__方法print('close?file:',?file_name,?'in?__exit__')file_handler.close()returnwith?open_func('/Users/MING/mytest.txt')?as?file_in:for?line?in?file_in:print(line)

在被裝飾函數(shù)里，必須是一個(gè)生成器（帶有yield），而yield之前的代碼，就相當(dāng)于__enter__里的內(nèi)容。yield 之后的代碼，就相當(dāng)于__exit__ 里的內(nèi)容。

上面這段代碼只能實(shí)現(xiàn)上下文管理器的第一個(gè)目的（管理資源），并不能實(shí)現(xiàn)第二個(gè)目的（處理異常）。

如果要處理異常，可以改成下面這個(gè)樣子。

import?contextlib@contextlib.contextmanager def?open_func(file_name):#?__enter__方法print('open?file:',?file_name,?'in?__enter__')file_handler?=?open(file_name,?'r')try:yield?file_handlerexcept?Exception?as?exc:#?deal?with?exceptionprint('the?exception?was?thrown')finally:print('close?file:',?file_name,?'in?__exit__')file_handler.close()returnwith?open_func('/Users/MING/mytest.txt')?as?file_in:for?line?in?file_in:1/0print(line)

好像只要講到上下文管理器，大多數(shù)人都會談到打開文件這個(gè)經(jīng)典的例子。

但是在實(shí)際開發(fā)中，可以使用到上下文管理器的例子也不少。我這邊舉個(gè)我自己的例子。

在OpenStack中，給一個(gè)虛擬機(jī)創(chuàng)建快照時(shí)，需要先創(chuàng)建一個(gè)臨時(shí)文件夾，來存放這個(gè)本地快照鏡像，等到本地快照鏡像創(chuàng)建完成后，再將這個(gè)鏡像上傳到Glance。然后刪除這個(gè)臨時(shí)目錄。

這段代碼的主邏輯是創(chuàng)建快照，而創(chuàng)建臨時(shí)目錄，屬于前置條件，刪除臨時(shí)目錄，是收尾工作。

雖然代碼量很少，邏輯也不復(fù)雜，但是“創(chuàng)建臨時(shí)目錄，使用完后再刪除臨時(shí)目錄”這個(gè)功能，在一個(gè)項(xiàng)目中很多地方都需要用到，如果可以將這段邏輯處理寫成一個(gè)工具函數(shù)作為一個(gè)上下文管理器，那代碼的復(fù)用率也大大提高。

代碼是這樣的

總結(jié)起來，使用上下文管理器有三個(gè)好處：

提高代碼的復(fù)用率；

提高代碼的優(yōu)雅度；

提高代碼的可讀性；

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以上就是我對上下文管理器知識點(diǎn)的一些整理和思考！如若對你有幫助，還望分享出去給更多人看到。謝謝

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的深入理解 Python 中的上下文管理器的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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