python中with语句与上下文管理器_实验三上下文管理语句with-优快云博客

参考：

https://blog.youkuaiyun.com/qq_42415326/article/details/91357447 深入理解Python3中with语句和上下文管理器

https://blog.youkuaiyun.com/mydistance/article/details/82730014 【Python】with及上下文管理器的原理和应用

with语句是种简化语法，适用于对资源访问场景，确保不论使用过程中发生何种异常都会执行必要的清理操作，释放资源。

更加优雅的操作（创建/获取/释放）资源，如文件操作、数据库连接；
更加优雅的处理异常；

一、with执行原理

实际上，在文件操作时不是不需要写文件的关闭，而是文件的关闭操作在with的上下文管理器中的协议方法里已经写好。当文件操作执行完成后，with语句自动调用上下文管理器里的关闭语句来关闭文件资源。

with open('test.txt') as f:

pass

1. 上下文表达式：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，应该是资源对象。

二、上下文管理器

ContextManager，在程序中用来表示代码执行过程中所处的前后环境。 上下文管理器中有__enter__和__exit__两个方法 ；

以with为例，__enter__方法会在执行with后面的语句时执行，一般用来处理操作前的内容，比如创建文件对象/数据库连接对象、初始化等；__exit__方法会在with内的代码执行完毕后执行，一般用来处理善后工作，比如文件的关闭、数据库的关闭等。

三、上下文管理器实现

要实现一个上下文管理器，只需要在类里实现__enter__和__exit__方法，这个类的实例就是一个上下文管理器。也可以利用python提供的装饰器，将函数变成上下文管理器。

3.1、自定义一个上下文管理器---类：

# -*- coding: utf-8 -*-

class MyOpen(object):
    def __init__(self, path, mode):
        # 记录要操作的文件路径和模式
        self.__path = path
        self.__mode = mode

    def __enter__(self):
        print('代码执行到了__enter__......')
        # 打开文件
        self.__handle = open(self.__path, self.__mode)
        # 返回打开的文件对象引用, 用来给  as 后的变量f赋值
        return self.__handle

    # 退出方法中，用来实现善后处理工作
    def __exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb): 
        print('代码执行到了__exit__......')
        self.__handle.close()


# a+ 打开一个文件用于读写。若该文件已存在，文件指针将会放在文件的结尾。文件打开时会是追加模式。若该文件不存在，创建新文件用于读写。
with MyOpen('test.txt', 'a+') as f:
    # 创建写入文件
    f.write("Hello Python!!!")
    print("文件写入成功")

通过执行顺序，可以看到文件在写入前调用了 __enter__ 方法， 写入操作执行完之后，自动调用了 __exit__ 方法，做了善后处理工作。

注： __exit__ 方法

参数：

   __exit__ 方法中有三个参数，用来接收处理异常。 若主逻辑没有错误，这三个参数都返回None 。若代码在运行时发生异常，异常会被保存到这里。

   exc_type : 异常类型

   exc_val : 异常值

   exc_tb : 异常回溯追踪

返回值：

   __exit__方法的返回值决定了捕获的异常是否继续向外抛出：如果是 False 那么就会继续向外抛出，程序会看到系统提示的异常信息；如果是 True 不会向外抛出，程序看不到系统提示信息，只能看到else中的输出。

异常场景：

# -*- coding: utf-8 -*-


# 编写两个数做除法的程序，然后给除数穿入0
class MyCount(object):
    # 接收两个参数
    def __init__(self, x, y):
        self.__x = x
        self.__y = y

    # 返回一个地址（实质是被as后的变量接收），实例对象就会执行MyCount中的方法:div()
    def __enter__(self):
        print('代码执行到了__enter__......')
        return self

    def __exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb):
        print("代码执行到了__exit__......")
        if exc_type == None:
            print('程序没问题')
        else:
            print('程序有问题，如果你能你看懂，问题如下：')
            print('Type: ', exc_type)
            print('Value:', exc_val)
            print('TreacBack:', exc_tb)
        # 返回值决定了捕获的异常是否继续向外抛出
        # 如果是 False 那么就会继续向外抛出，程序会看到系统提示的异常信息
        # 如果是 True 不会向外抛出，程序看不到系统提示信息，只能看到else中的输出
        return False

    def div(self):
        print("代码执行到了除法div")
        return self.__x / self.__y


with MyCount(1, 0) as mc:
    mc.div()

3.2、自定义一个上下文管理器---函数：

pyhon提供了一个装饰器，只要按照它的代码协议来实现函数内容，就可以将这个函数对象变成一个上下文管理器。

在被装饰函数里，必须是一个生成器（带yield），yield之前的代码相当于__enter__方法，yield之后的代码相当于_exit__方法。

# -*- coding: utf-8 -*-
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_handler
    except Exception as exc:
        # deal with exception
        print('the exception was thrown:%s' % exc)
    finally:
        print('close file:', file_name, 'in __exit__')
        file_handler.close()
        return

with open_func('test.txt') as file_in:
    for line in file_in:
        1 / 0
        print(line)