圖｜李思瑤

文｜MING

提示：前面的內容較為基礎，重點知識在后半段。

with 這個關鍵字，對于每一學習Python的人，都不會陌生。

操作文本對象的時候，幾乎所有的人都會讓我們要用 with open ，這就是一個上下文管理的例子。你一定已經相當熟悉了，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

先理清幾個概念

1.?上下文表達式：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，應該是資源對象。

2. How？

要自己實現這樣一個上下文管理，要先知道上下文管理協議。

簡單點說，就是在一個類里，實現了__enter__和__exit__的方法，這個類的實例就是一個上下文管理器。

例如這個示例：

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()

我們執行一下，通過日志的打印順序。可以知道其執行過程。

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

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

3. Why？

學習時多問自己幾個為什么，養成對一些細節的思考，有助于加深對知識點的理解。

為什么要使用上下文管理器？

在我看來，這和 Python 崇尚的優雅風格有關。

可以以一種更加優雅的方式，操作（獲取/釋放）資源，如文件操作，數據庫連接；

可以以一種更加優雅的方式，處理異常；

第一種，我們上面已經以資源的連接為例講過了。

而第二種，會被大多數人所忽略。這里會重點講一下。

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()

運行一下，驚奇地發現，居然不會報錯。

這就是上下文管理協議的一個強大之處，異常可以在__exit__ 進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 就默認為 return False），就相當于告訴 Python解釋器，這個異常我們已經捕獲了，不需要再往外拋了。

在 寫__exit__ 函數時，需要注意的事，它必須要有這三個參數：

• exc_type：異常類型

• exc_val：異常值

• exc_tb：異常的錯誤棧信息

當主邏輯代碼沒有報異常時，這三個參數將都為None。

4. contextlib

在上面的例子中，我們只是為了構建一個上下文管理器，卻寫了一個類。如果只是要實現一個簡單的功能，寫一個類未免有點過于繁雜。這時候，我們就想，如果只寫一個函數就可以實現上下文管理器就好了。

這個點Python早就想到了。它給我們提供了一個裝飾器，你只要按照它的代碼協議來實現函數內容，就可以將這個函數對象變成一個上下文管理器。

我們按照 contextlib 的協議來自己實現一個打開文件（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】：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)

在被裝飾函數里，必須是一個生成器（帶有yield），而yield之前的代碼，就相當于__enter__里的內容。yield 之后的代碼，就相當于__exit__ 里的內容。

上面這段代碼只能實現上下文管理器的第一個目的（管理資源），并不能實現第二個目的（處理異常）。

如果要處理異常，可以改成下面這個樣子。

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，大多數人都會談到打開文件這個經典的例子。

但是在實際開發中，可以使用到上下文管理器的例子也不少。我這邊舉個我自己的例子。

在OpenStack中，給一個虛擬機創建快照時，需要先創建一個臨時文件夾，來存放這個本地快照鏡像，等到本地快照鏡像創建完成后，再將這個鏡像上傳到Glance。然后刪除這個臨時目錄。

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

雖然代碼量很少，邏輯也不復雜，但是“創建臨時目錄，使用完后再刪除臨時目錄”這個功能，在一個項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工具函數作為一個上下文管理器，那代碼的復用率也大大提高。

代碼是這樣的

總結起來，使用上下文管理器有三個好處：

提高代碼的復用率；

提高代碼的優雅度；

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

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容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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