• Python之with语句原理


    我们看一个with处理文件操作的实例:

    with open('/etc/passwd') as f:
        for line in f:
            print(line)

    这段代码的作用: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每一行,当完成时,关闭文件;

    而无论在这段代码的任何地方,如果发生异常,此时文件仍会被关闭。

    with看起来如此简单,但是其背后还有一些工作要做,因为你不能对Python的任意对象使用with语句,它仅能工作于支持上下文管理协议(context management protocol)的对象。

    也就是说,只有内建了“上下文管理”的对象可以和with一起工作,目前支持该协议的对象有:

    • file
    • decimal.Context
    • thread.LockType
    • threading.Lock
    • threading.RLock
    • threading.Condition
    • threading.Semaphore
    • threading.BoundedSemaphore

    当with语句执行时,便执行上下文表达式(context_expr)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,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__()方法干的基本是需要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。

    知道了上面这些,我们就可以尝试在自定义类里面创建__enter__()和__exit__()方法,来配合with语句创建类实例了:

    class A:
        def __enter__(self):
            print('__enter__() is called')
    
        def __exit__(self, e_t, e_v, t_b):
            print('__exit__() is called')
    
    
    with A() as a:
        print('got instance')
    

      输出:

    另外python库中还有一个模块contextlib,使你不用构造含有__enter__, __exit__的类就可以使用with:

    from __future__ import with_statement
    from contextlib import contextmanager
    
    
    @contextmanager
    def context():
        print('entering the zone')
        try:
            yield
        except Exception as e:
            print('with an error %s'%e)
            raise e
        else:
            print('with no error')
    
    with context():
        print('----in context call------')
    

      输出:

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