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Python with语句上下文管理器两种实现方法分析

来源：网络时间：2018-02-09 09:09:53

　　本文实例讲述了Python with语句上下文管理器。分享给大家供大家参考，具体如下：

　　在编程中会经常碰到这种情况：有一个特殊的语句块，在执行这个语句块之前需要先执行一些准备动作;当语句块执行完成后，需要继续执行一些收尾动作。例如，文件读写后需要关闭，数据库读写完毕需要关闭连接，资源的加锁和解锁等情况。

　　对于这种情况python提供了上下文管理器(Context Manager)的概念，可以通过上下文管理器来定义/控制代码块执行前的准备动作，以及执行后的收尾动作。

　　一、为何使用上下文管理器

　　1、不使用上下文管理器的情况

　　通过try...finally语句执行异常处理和关闭句柄的动作。

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logger Stream Vera Sans Mono', 'Courier New', Courier, monospace !important; float: none !important; border-top-width: 0px !important; border-bottom-width: 0px !important; height: auto !important; color: rgb(0, 102, 153) !important; vertical-align: baseline !important; overflow: visible !important; top: auto !important; right: auto !important; font-weight: bold !important; left: auto !important; background-image: initial; background-attachment: initial; background-size: initial; background-origin: initial; background-clip: initial; background-position: initial; background-repeat: initial;" class="py keyword">= open("log.txt", "w")

try:

　　logger.write('Hello ')

　　logger.write('World')

finally:

　　logger.close()

print logger.closed

　　2、使用上下文管理器

　　默认文件Python的内置file类型是支持上下文管理协议的。

　　使用上下文管理器with使得依据精简了很多。

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with open("log.txt", "w") as logger:

　　logger.write('Hello ')

　　logger.write('World')

print logger.closed

　　二、实现上下文管理器实现上下文管理器有两种方式实现。方法一：类实现__enter__和__exit__方法。方法二：contextlib模块装饰器和生成器实现。

　　下面我们通过两种方法分别实现一个自定义的上下文管理器。

　　1、方法一：通过类实现__enter__和__exit__方法

class File(object):

 def __init__(self, file_name, method):

  self.file_obj = open(file_name, method)

 def __enter__(self):

  return self.file_obj

 def __exit__(self, type, value, traceback):

  self.file_obj.close()

with File('demo.txt', 'w') as opened_file:

 opened_file.write('Hola!')

　　实现__enter__和__exit__方法后，就能通过with语句进行上下文管理。

　　a、底层都发生了什么?

　　1、with语句先暂存了File类的__exit__方法，然后它调用File类的__enter__方法。

　　2、__enter__方法打开文件并返回给with语句，打开的文件句柄被传递给opened_file参数。

　　3、with语句调用之前暂存的__exit__方法，__exit__方法关闭了文件。

　　b、异常处理

　　关于异常处理，with语句会采取哪些步骤。

　　1. 它把异常的type,value和traceback传递给__exit__方法

　　2. 它让__exit__方法来处理异常

　　3. 如果__exit__返回的是True，那么这个异常就被忽略。

　　4. 如果__exit__返回的是True以外的任何东西，那么这个异常将被with语句抛出。

　　异常抛出

#异常抛出，_exit__返回的是True以外的任何东西，那么这个异常将被with语句抛出

class File(object):

 def __init__(self, file_name, method):

  self.file_obj = open(file_name, method)

 def __enter__(self):

  return self.file_obj

 def __exit__(self, type, value, traceback):

  self.file_obj.close()

  print "type:",type

  print "value:",value

  print "traceback:",traceback

with File('demo.txt', 'w') as opened_file:

 opened_file.undefined_function('Hola!')

#output================================================

# type: <type 
'exceptions.AttributeError'>

# value: 'file' object has no attribute 
'undefined_function'

# traceback: <traceback object at 
0x000000000262D9C8>

#  opened_file.undefined_function('Hola!')

# AttributeError: 'file' object has no attribute 
'undefined_function'

　　异常忽略：

#异常忽略，__exit__返回的是True，那么这个异常就被忽略。

class File(object):

 def __init__(self, file_name, method):

  self.file_obj = open(file_name, method)

 def __enter__(self):

  return self.file_obj

 def __exit__(self, exception_type, exception_value, traceback):

  print("Exception has been handled")

  self.file_obj.close()

  return True

with File('demo.txt', 'w') as opened_file:

 opened_file.undefined_function('Hola!')

# output==================================

# Exception has been 
handled

　　2、方法二：contextlib模块装饰器和生成器实现

　　这种方式实现更优雅，我个人更喜欢这种方式。

　　yield之前的代码由__enter__方法执行，yield之后的代码由__exit__方法执行。本质上还是__enter__和__exit__方法。

# coding:utf-8

import contextlib

@contextlib.contextmanager

def myopen(filename, mode):

 f = open(filename, mode)

 try:

  yield f.readlines()

 except Exception as e:

  print e

 finally:

  f.close()

if __name__ == '__main__':

 with myopen(r'c:ip2.txt', 'r') as f:

  for line in f:

   print line

　　3、with语句上多个下文关联

　　直接通过一个with语句打开多个上下文，即可同时使用多个上下文变量，而不必需嵌套使用with语句。

class File(object):

 def __init__(self, file_name, method):

  self.file_obj = open(file_name, method)

 def __enter__(self):

  return self.file_obj

 def __exit__(self, exception_type, exception_value, traceback):

  self.file_obj.close()

  return True

with File('demo.txt', 'w') as f1,File('demo.txt','w') as f2:

 print f1,f2

# Output============================# <open file 
'demo.txt', mode 'w' at 0x000000000263D150> <open file 'demo.txt', mode 
'w' at 0x000000000263D1E0>

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