Python_上下文管理器

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原创最新推荐文章于 2026-05-21 13:41:42 发布 870 阅读 AI 写同款· GEO 优化 ›

Python上下文管理器原理与实践在上下文管理器内部可以捕获并处理特定类型的异常，甚至改变异常行为。通过在__exit__方法中处理异常，可以确保即使在执行过程中发生了错误，相关资源也会得到恰当的清理，避免了资源泄露的风险。例如，在处理数据库事务时，事务的开始和结束都需要进行适当的控制，以确保数据的一致性。使用上下文管理器，我们可以确保在事务结束时，无论中间的操作是否成功，都能够正确地提交或回滚事务。return self.connection # 返回连接以执行SQL操作。阅读详情

上下文管理器类

多上下文管理器

contextmanager实现上下文管理器

上下文管理器(context manager)是 Python 编程中的重要概念，用于规定某个对象的使用范围。一旦进入或者离开该使用范围，会有特殊操作被调用 (比如为对象分配或者释放内存)。它的语法形式是with...as...

为了确保一些系统资源得以正确释放，我们经常会用到 try ... excepte ... finally 语句。如:

try:
   f = open('somefile')
   for line in f:
       print(line)
except Exception as e:
   print(e)
finally:
    f.close()

上面的代码模式，从用复用代码的模式来讲，并不够好。于是 with 语句出现了，通过定义一个上下文管理器来封装这个代码块:

with open('filename', 'r') as f:
   for line in f:
          print(line)

显然，with 语句比 try 语句简洁了许多。

上下文管理器类

由于 with 语句利用了上下文管理器，在深入理解 with 语句之前，我们先看看上下文管理器。我们要定义一个上下文管理器其实很简单，只要一个类实现了__enter__(self)和__exit__(self, exc_type, exc_valye, traceback)我们就叫他上下文管理器

__enter__(self) 返回一个对象，可以是当前类的实例，也可以是其他对象。

class SomeThing:
   def __enter__(self):
       return self        # 返回类实例

class LineLength:
   def __init__(self, filepath):
       self.__file = open(self.__filepath)

   def __enter__(self):
       return self.__file        # 返回其他对象

执行过程

下面让我们看看 with 语句具体是如何执行的。

第一步：执行上下文表达式以获得上下文管理器对象。上下文表达式就是 with 和 as 之间的代码。

第二步：加载上下文管理器对象的 __exit__()方法备用。

第三步：执行上下文管理器对象的__enter__()方法。

第四步：将__enter__()方法返回值绑定到 as 后面的变量中。

第五步：执行 with 内的代码块。

第六步：执行上下文管理器的__exit__()方法。

如果在代码块中发生了异常，异常被传入__exit__()中。如果没有，__exit__()的三个参数会传入 None, None, None。__exit__()需要明确地返回 True 或 False。并且不能在__exit__()中再次抛出被传入的异常，这是解释器的工作，解释器会根据返回值来确定是否继续向上层代码传递异常。当返回 True 时，异常不会被向上抛出，代码会从报异常的代码处跳出上下文管理继续执行代码，当返回 False 时会向上抛出，阻断代码执行。当没有异常发生传入__exit__()时，解释器会忽略返回值。

import time


class File(object):
    def __init__(self, filename, mode):
        print("上下文管理执行顺序：\n1、执行初始化方法")
        self.f = open(filename, mode)

    def __enter__(self):
        print("2、执行__enter__()方法")
        return self     # "__enter__()方法的返回值绑定到 as 后面的 变量中

    def __exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb):
        """
        :param exc_type:如果抛出异常,返回异常类型,否则返回None
        :param exc_val:如果抛出异常,返回异常内容,否则返回None
        :param exc_tb:如果抛出异常,返回异常位置,否则返回None
        :return:
        """
        print("4、执行__exit__()方法")
        if exc_type:
            print(exc_type, "\n", exc_val, "\n", exc_tb)

        # 若代码块报错则立即执行__exit__()方法中的代码；若代码块没报错，执行完代码块后执行__exit__()方法中的代码"
        self.f.close()
        time.sleep(1)
        # return True     # 当返回 True 时，异常不会被向上抛出，代码会从报异常的代码处跳出上下文管理继续执行代码，
        return False    # 当返回 False 时会在__exit__()方法执行完后向上抛出，阻断代码执行。

    def reads(self):
        return self.f.read()


with File("README.md", "rb") as f:
    print("3、执行代码块代码")
    # 代码块部分
    f.reads()
    # 代码块报错，报错后的代码不会被执行
    print("若代码块报错，“我”不被执行；将r改为rb，代码块不报错“我”就执行")
print("若代码块报错，__exit__()方法中返回 Ture “我”才执行；若代码块不报错，“我”也执行")

执行结果：

把"rb"改为"r"后执行结果：

多上下文管理器

实际上，我们可以同时处理多个上下文管理器：

with A() as a, B() as b:
   suite

所以我们大可不必写嵌套的 with 语句。

contextmanager实现上下文管理器

Python还提供了一个contextmanager的装饰器，更进一步简化了上下文管理器的实现方法。通过yield将函数分割成两部分，yield之前的部分相当于在__enter__方法中执行，yield之后的部分相当于在__exit__方法中执行，紧跟在yield之后的返回值给as之后的变量。

from contextlib import contextmanager


class File:
    def __init__(self, filename, mode):
        self.f = open(filename, mode)

    def reads(self):
        return self.f.read()

    def closed(self):
        self.f.close()


@contextmanager
def read_file():
    print(1)
    rf = File("README.md", "rb")
    yield rf
    print(3)
    rf.closed()


with read_file() as f:
    print(2)
    f.reads()

执行结果：