【TensorFlow 入门】3、with 语句

呆呆的猫

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分类专栏： TensorFlow 文章标签：数据库前端

于 2018-02-02 22:46:21 首次发布

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一、with语句

with 语句：

要使用 with 语句，首先要明白上下文管理器这一概念，有了上下文管理器，with 语句才能工作。

什么是上下文管理器：

这个管理器就是在对象内实现了两个方法：enter() 和__exit__()

enter()方法会在with的代码块执行之前执行
exit（）会在代码块执行结束后执行。exit()方法内会自带当前对象的清理方法。

下面是一组与上下文管理器和with 语句有关的概念：

上下文管理协议（Context Management Protocol）：包含方法 enter() 和__exit__()，支持该协议的对象要实现这两个方法。
上下文管理器（Context Manager）：支持上下文管理协议的对象，这种对象实现了__enter__() 和 exit() 方法。上下文管理器定义执行 with 语句时要建立的运行时上下文，负责执行 with 语句块上下文中的进入与退出操作。通常使用 with语句调用上下文管理器，也可以通过直接调用其方法来使用。
运行时上下文（runtimecontext）：由上下文管理器创建，通过上下文管理器的 enter() 和__exit__() 方法实现，enter()方法在语句体执行之前进入运行时上下文，exit() 在语句体执行完后从运行时上下文退出。with 语句支持运行时上下文这一概念。
上下文表达式（Context Expression）：with 语句中跟在关键字 with之后的表达式，该表达式要返回一个上下文管理器对象。
语句体（with-body）：with语句包裹起来的代码块，在执行语句体之前会调用上下文管理器的 enter() 方法，执行完语句体之后会执行__exit__() 方法。

作用：适用于对资源进行访问的场合，确保不管使用过程中是否发生异常都会执行必要的“清理”操作，释放资源，比如文件使用后自动关闭、线程中锁的自动获取和释放等。
工作条件：使用with语句调用上下文管理器（Context Manager）
基本语法：
使用with语句语法格式：
这里 context_expression 要返回一个上下文管理器对象，该对象并不赋值给 as 子句中的 target(s) ，如果指定了 as 子句的话，会将上下文管理器的 enter() 方法的返回值赋值给 target(s)。target(s) 可以是单个变量，或者由“()”括起来的元组（不能是仅仅由“,”分隔的变量列表，必须加“()”）。

 with context_expression[as target(s)]
        with-body

使用 with 语句操作文件对象
这里使用了 with 语句，不管在处理文件过程中是否发生异常，都能保证 with 语句执行完毕后已经关闭了打开的文件句柄。

for line in somefile:
       print line
       # ...more code

Python的with语句是提供一个有效的机制，让代码更简练，同时在异常产生时，清理工作更简单。

二、 with语句执行过程

执行 context_expression，生成上下文管理器 context_manager
调用上下文管理器的 enter() 方法；如果使用了 as 子句，则将 enter() 方法的返回值赋值给 as 子句中的 target(s)
执行语句体 with-body
不管是否执行过程中是否发生了异常，执行上下文管理器的 exit() 方法，exit() 方法负责执行“清理”工作，如释放资源等。如果执行过程中没有出现异常，或者语句体中执行了语句 break/continue/return，则以 None 作为参数调用 exit(None, None, None) ；如果执行过程中出现异常，则使用 sys.exc_info 得到的异常信息为参数调用 exit(exc_type, exc_value, exc_traceback)
出现异常时，如果 exit(type, value, traceback) 返回 False，则会重新抛出异常，让with 之外的语句逻辑来处理异常，这也是通用做法；如果返回 True，则忽略异常，不再对异常进行处理

三、 with语句如何工作

with语句执行的解析：

with context_expr() as var:
　　　　doSomething()

当with语句执行时，便执行上下文表达式（context_expr）(一般为某个方法)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，则用__enter__()方法的返回值来赋值；
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。

class A(object):
    def __enter__(self):
        print('__enter__() called')
        return self
    
    def print_hello(self):
        print("hello world!")

    def __exit__(self, e_t, e_v, t_b):
        print('__exit__() called')

首先会执行__enter__方法
with A() as a:    # a为__enter__的返回对象
    a.print_hello()
    print('got instance')
 结束会执行__exit__方法

输出结果：

__enter__() called
hello world!
got instance
__exit__() called