python中的上下文管理器

最新推荐文章于 2024-05-06 17:53:43 发布

爱学习的贝塔

最新推荐文章于 2024-05-06 17:53:43 发布

阅读量3.4k

点赞数 8

CC 4.0 BY-SA版权

分类专栏： # python进阶知识文章标签：大数据

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/qq_38048756/article/details/125624430

python进阶知识专栏收录该内容

31 篇文章

订阅专栏

本文详细解释了Python中with语句的工作原理及其应用场景，包括如何通过with语句简化资源管理，如文件操作，并介绍了上下文管理器的概念及其实现方式。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

python中，我们会经常使用下面的代码：

with open("1.txt", 'r') as f:
	f.read()
	...

这段代码是用来读某个文件，with在这里可以确保不管使用过程中是否发生异常，都会执行必要的文件关闭操作，释放资源。with语句，简化了代码，有效的避免资源泄漏的发生。

上述代码也可以利用try finally语句完成：

try:
    f = open('1.txt', 'r')
finally:
    if f:
        f.close()

明显看出来这段代码相对更加复杂，python因追求简洁的pythonic编码风格，所以便定义了with写法。

with语句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。

上下文管理器

要想理解with，首先要了解上下文管理器，上下文管理器，它是python中的一种协议，实现了这种协议的类的实例，都是上下文管理器对象。

文件的输入输出、数据库的连接断开等，都是很常见的资源管理操作。但资源都是有限的，在写程序时，我们必须保证这些资源在使用过后得到释放，不然就容易造成资源泄露，轻者使得系统处理缓慢，重则会使系统崩溃。上下文管理器，能够帮助你自动分配并且释放资源。

剖析一下上面的with语句：

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是上下文管理器返回的资源对象
4. with关键字表示使用上下文管理器

在python中实现上下文协议并创建上下文管理器对象的方法有两种，一种是基于类的上下文管理器，一种是基于生成器的上下文管理器。

基于类的上下文管理器

用类实现上下文管理器，在类定义的时候，实现两个方法”enter()”和方法“exit()”两个方法即可。其中，方法“enter()”返回需要被管理的资源；方法“exit()”里通常会存在一些释放、清理资源的操作，比如这个例子中的关闭文件等等。

类实现的上下文管理器的例子：
在这里插入图片描述
代码执行的过程：

方法__init__()被调用，程序初始化对象FileManager，使得文件名（name）是“test.txt”，文件模式（mode）是‘w’
方法enter()被调用，文件test.txt以写入的模式被打开，并且返回资源对象赋给变量f
字符串“hello world”被写入文件test.txt
方法exit()被调用，负责关闭之前打开的文件流

方法“exit()”中的参数“exc_type, exc_val,exc_tb”，分别表示 exception_type、exception_value 和 traceback。当我们执行含有上下文管理器的 with 语句时，如果有异常抛出，异常的信息就会包含在这三个变量中，传入方法“exit()”。

基于生成器的上下文管理器

可以使用装饰器 contextlib.contextmanager，来定义自己所需的基于生成器的上下文管理器，用以支持 with 语句。
在这里插入图片描述
这段代码中，函数 file_manager() 是一个生成器，当我们执行 with 语句时，便会打开文件，并返回文件对象 f；当 with 语句执行完后，finally中的关闭文件操作便会执行。