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网站建设的扁平化设计/千锋教育培训多少钱费用

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    • with语句
    • 上下文管理器原理
    • 自定义上下文管理器
    • contextmanager 装饰器

with语句

在我们日常使用场景中,经常会操作一些资源,比如文件对象、数据库连接、Socket连接等,资源操作完了之后,不管操作的成功与否,最重要的事情就是关闭该资源,否则资源打开太多而没有关闭,程序会报错,以文件操作为例,通常我们会这样写:

f = open('file.txt', 'w')
try:f.write("Hello")
finally:f.close()

但既然close方法是必须的操作,那就没必要显式地调用,所以Python给我们提供了一种更优雅的方式,使用with语句:

with open('file.txt', 'w') as f:f.write("Hello")

在退出with语句下的代码块之后,f 对象会自动执行自己的close方法,实现资源的释放,简洁优雅。

上下文管理器原理

上下文管理器实际是内部实现了__enter____exit__方法的对象。

当我们使用with语法时:

__enter__()方法:返回一个值,可以将它赋值给as后面的对象,例如上面的中的f;

__exit__()方法:with语句退出或者发送异常时会执行这个方法。

1、__enter__方法说明

上下文管理器的__enter__方法是可以带返回值的,默认返回None,这个返回值通过with…as…中的 as 赋给它后面的那个变量,所以 with EXPR as VAR 就是将EXPR对象__enter__方法的返回值赋给 VAR。

当然with...as...并非固定组合,单独使用with...也是可以的,上下文管理器的__enter__方法还是正常执行,只是这个返回值并没有赋给一个变量,with下面的代码块也不能使用这个返回值。

2、__exit__方法说明

上下文管理器的__exit__方法接收3个参数exc_typeexc_valexc_tb,如果代码块BLOCK发生了异常e并退出,这3个参数分别为type(e)str(e)e.__traceback__,否则都为None。

同样__exit__方法也是可以带返回值的,这个返回值应该是一个布尔类型True或False,默认为None(即False)。如果为False,异常会被抛出,用户需要进行异常处理。如果为True,则表示忽略该异常。

一个上下文管理器一般使用如下:

with EXPR as VAR:BLOCK

上述代码的执行过程等价于:

ContextManager = EXPR
VAR = ContextManager.__enter__()
try:BLOCK
finally:ContextManager.__exit__()

f 对象就是把自己的close方法定义在了它的__exit__方法内部,实现了代码块BLOCK执行完之后自动关闭自身。

自定义上下文管理器

下面我们定义一个文件类,内部实现了__enter____exit__两个方法:

class File:def __init__(self, filename, mode):self.filename = filenameself.mode = modedef __enter__(self):print("进入")self.f = open(self.filename, self.mode)return self.fdef __exit__(self, exc_type=None, exc_val=None, exc_tbs=None):print("退出")self.f.close()

这时候File类就是一个上下文管理器

我们分别通过 with语句 和 try/finally语句 使用File类对文件进行写入操作

通过with语句执行:

with File('file.txt', 'w') as f:print("正在写入...")f.write('Hello')

控制台输出:

进入
正在写入...
退出

并得到了一个写了 Hello 的 file.txt 文件

通过try/finally语句执行:

ContextManager = File('file.txt', 'w')
VAR = ContextManager .__enter__()
try:print("正在写入...")VAR.write('Hello')
finally:ContextManager.__exit__()

控制台输出:

进入
正在写入...
退出

并得到了一个写了 Hello 的 file.txt 文件

两者输出一致,所以验证了二中执行过程的等价关系是正确的。

contextmanager 装饰器

Python还提供了一个contextmanager装饰器,允许用户将一个生成器定义为上下文管理器,该装饰器将生成器中的代码通过yield语句分成两部分,yield之前的代码为__enter__方法,yield之后的代码为__exit__方法,yield的返回值即__enter__方法的返回值,用于赋给as后的变量。

下面我们通过contextmanager装饰器也实现一个关于文件的上下文管理器:

from contextlib import contextmanager@contextmanager
def open_file(filename, mode):print('进入')f = open(filename, mode)try:yield ffinally:print('退出')f.close()

说明:这里使用 try/finally 是确保yield的过程中就算出现异常,文件也能正常关闭,当然这里也能处理异常,使用 try/except/finally 即可。

通过with语句执行:

with open_file('file.txt', 'w') as f:print("正在写入...")f.write('Hello')

执行结果跟之前的上下文管理器执行结果一致,说明contextmanager装饰器也能定义一个上下文管理器。

参考:

https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzAxMjUyNDQ5OA==&mid=2653557641&idx=2&sn=fb26d2f9a4b3e0ec707e7da19aee9a29&chksm=806e3d34b719b422fedf9feffa136ddef2d638b59c80921764d60d22b283bc86aae93bfc1c7d&scene=27

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