• Python基础:24with语句


    一:with语句

            在Python 2.6 中正式引入的with语句,是用来简化代码的。这与用try-except 和try-finally所想达到的目的前后呼应。try-except 和try-finally 的一种特定的配合用法是保证共享的资源的唯一分配,并在任务结束的时候释放它。比如文件(数据,日志,数据库等等),线程资源,简单同步,数据库连接,等等。 with 语句的目标就是应用在这种场景。

            with 语句的目的在于从流程图中把 try,except 和finally关键字和资源分配释放相关代码统统去掉。 with 语法的基本用法如下:

    with  context_expr  [as var]:
            with_suite

            虽看起来如此简单,但是其背后还有一些工作要做。不能对Python 的任意符号都使用with 语句。它仅能工作于支持上下文管理协议(context management protocol)的对象。这意味着只有内建了"上下文管理"的对象可以和with 一起工作。目前已经有了一些支持该协议的对象,比如:

    file

    decimal.Context

    thread.LockType

    threading.Lock

    threading.RLock

    threading.Condition

    threading.Semaphore

    threading.BoundedSemaphore

     

            file与with 一起使用的代码如下例:

    with  open('/etc/passwd''r') as f:
            for  eachLine  in  f:
                    # ...do stuff with eachLine or f...

            这个代码片段,会完成准备工作,比如试图打开一个文件,如果一切正常,把文件对象赋值给f。然后用迭代器遍历文件中的每一行,当完成时,关闭文件。无论在这一段代码的开始,中间,还是结束时发生异常,都会执行清理的代码,文件会被自动的关闭。

     

    二:上下文管理协议

            上下文管理协议:包含方法 __enter__() 和 __exit__(),支持该协议的对象要实现这两个方法。

     

            1:上下文表达式(context_expr),上下文管理器

            当with 语句执行时,便执行上下文表达式(就是with 与as 之间的内容)来获得一个上下文管理器。上下文管理器的职责是提供一个上下文对象。这是通过调用__context__()方法来实现的。该方法返回一个上下文对象,用于在with 语句块中处理细节。

            上下文管理器是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。

     

            2:上下文对象,with 语句块

            一旦获得了上下文对象,就会调用它的__enter()__方法。它将完成with 语句块执行前的所有准备工作。with 行的语法中有一个可选的as 声明变量跟随在context_expr之后。如果提供提供了变量,则以__enter()__返回的内容来赋值;否则,丢弃返回值。

            现在,执行了with 语句块。当with 语句块执行结束,无论是正常的,还是由于异常,都会调用上下文对象的__exit()__方法。__exit__()有三个参数。如果with 语句块正常结束,三个参数全部是None。如果发生异常,三个参数的值的分别等于调用sys.exc_info()函数返回的三个值:类型(异常类),值(异常实例),和回溯(traceback)。

            可以自己决定如何在__exit__()里面处理异常。如果处理完异常时,__exit__返回False,这会使异常重新抛出。

            如果没有发生异常或你在处理异常后返回True,程序会继续执行with 子句后的下一段代码。

            因为上下文管理器主要作用于共享资源,因此__enter()__和__exit()__方法基本是做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,打开/关闭文件,异常处理,等等。

            contextlib模块可以帮助你编写对象的上下文管理器,有一个, 包含了实用的functions/decorators, 你可以用在你的函数/ 对象上而不用去操心关于类或__context__(),__enter()__,__enter()__,__exit()__这些方法的实现。

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