浅谈with语句

上下文管理器

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。

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（runtime context）
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。

context_manager._enter_()
进入上下文管理器的运行时上下文，在语句体执行前调用。with 语句将该方法的返回值赋值给 as 子句中的 target，如果指定了 as 子句的话。

context_manager._exit_(exc_type, exc_value, exc_traceback)
退出与上下文管理器相关的运行时上下文，返回一个布尔值表示是否对发生的异常进行处理。参数表示引起退出操作的异常，如果退出时没有发生异常，则3个参数都为None。如果发生异常，返回True 表示不处理异常，否则会在退出该方法后重新抛出异常以由 with 语句之外的代码逻辑进行处理。如果该方法内部产生异常，则会取代由 statement-body 中语句产生的异常。要处理异常时，不要显示重新抛出异常，即不能重新抛出通过参数传递进来的异常，只需要将返回值设置为 False 就可以了。之后，上下文管理代码会检测是否 exit() 失败来处理异常。

基本语法

with 语句的语法格式

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

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“()”）。

使用 with 语句操作文件对象
Python 对一些内建对象进行改进，加入了对上下文管理器的支持，可以用于 with 语句中，比如可以自动关闭文件、线程锁的自动获取和释放等。假设要对一个文件进行操作，使用 with 语句可以有如下代码：

with open(r'somefileName') as somefile:
    for line in somefile:
        print line
        # ...more code

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。

try/finally 方式操作文件对象
如果使用传统的 try/finally 范式，则要使用类似如下代码：

    somefile = open(r'somefileName')
    try:
        for line in somefile:
            print line
            # ...more code
    finally:
        somefile.close()

with 语句执行过程

context_manager = context_expression
exit = type(context_manager).__exit__
value = type(context_manager).__enter__(context_manager)

try:exc = True   #//True 表示正常执行，即便有异常也忽略；False 表示重新抛出异常，需要对异常进行处理

    try:
        target = value  #//如果使用了as子句
        with-body       #//执行with-body
    except:
        #//执行过程中有异常发生
        exc = False
        #//如果__exit__ 返回True，则异常被忽略；如果返回False，则重新抛出异常
        #//由外层代码对异常进行处理
        if not exit(context_manager, *sys.exc_info()):
            raise
finally:
    #//正常退出，或者通过statement-body中的 break/continue/return 语句退出
    #//或者忽略异常退出
    if exc:
        exit(context_manager, None, None, None) 
    #//缺省返回None，None在布尔上下文中看做是False

1.执行 context_expression，生成上下文管理器 context_manager

2.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)

3.执行语句体 with-body

4.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)

5.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