Python上下文管理器和with块详解

所属分类: 脚本专栏 / python 阅读数: 1761
收藏 0 赞 0 分享

上下文管理器和with块,具体内容如下

上下文管理器对象存在的目的是管理 with 语句,就像迭代器的存在是为了管理 for 语句一样。

with 语句的目的是简化 try/finally 模式。这种模式用于保证一段代码运行完毕后执行某项操作,即便那段代码由于异常、 return 语句或 sys.exit() 调用而中止,也会执行指定的操作。 finally 子句中的代码通常用于释放重要的资源,或者还原临时变更的状态。

==上下文管理器协议包含enter和exit两个方法==。 with 语句开始运行时,会在上下文管理器对象上调用enter方法。 with 语句运行结束后,会在上下文管理器对象上调用exit方法,以此扮演 finally 子句的角色。

==执行 with 后面的表达式得到的结果是上下文管理器对象,把值绑定到目标变量上(as 子句)是在上下文管理器对象上调用enter方法的结果==。with 语句的 as 子句是可选的。对 open 函数来说,必须加上 as子句,以便获取文件的引用。不过,有些上下文管理器会返回 None,因为没什么有用的对象能提供给用户。

with open('mirror.py') as fp:
  ...

自定义的上下文类:

class A:
  def __init__(self, name):
    self.name = name

  def __enter__(self):
    print('enter')
    return self.name

  def __exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb):
    print('gone')

with A('xiaozhe') as dt:
  print(dt)

contextlib模块

contextlib 模块中还有一些类和其他函数,使用范围更广。

closing:如果对象提供了 close() 方法,但没有实现enter/exit协议,那么可以使用这个函数构建上下文管理器。
suppress:构建临时忽略指定异常的上下文管理器。
@contextmanager:==这个装饰器把简单的生成器函数变成上下文管理器==,这样就不用创建类去实现管理器协议了。
ContextDecorator:这是个基类,用于定义基于类的上下文管理器。这种上下文管理器也能用于装饰函数,在受管理的上下文中运行整个函数
ExitStack:这个上下文管理器能进入多个上下文管理器。 with 块结束时, ExitStack 按照后进先出的顺序调用栈中各个上下文管理器的exit方法。

==使用最广泛的是 @contextmanager 装饰器,因此要格外留心。这个装饰器也有迷惑人的一面,因为它与迭代无关,却要使用 yield 语句==。

使用@contextmanager

@contextmanager 装饰器能减少创建上下文管理器的样板代码量,不用编写一个完整的类定义enter和exit方法,而只需实现有一个 yield 语句的生成器,生成想让enter方法返回的值。

在使用 @contextmanager 装饰的生成器中, yield 语句的作用是把函数的定义体分成两部分: ==yield 语句前面的所有代码在 with 块开始时(即解释器调用enter方法时)执行, yield 语句后面的代码在 with 块结束时(即调用exit方法时)执行==。

import contextlib

@contextlib.contextmanager
def test(name):
  print('start')
  yield name
  print('end')

with test('zhexiao123') as dt:
  print(dt)
  print('doing something')

实现原理

contextlib.contextmanager 装饰器会把函数包装成实现enter和exit方法的类。类的名称是 _GeneratorContextManager。

这个类的enter方法有如下作用:
1. 调用生成器函数,保存生成器对象(这里把它称为 gen)。
2. 调用 next(gen),执行到 yield 关键字所在的位置。
3. 返回 next(gen) 产出的值,以便把产出的值绑定到 with/as 语句中的目标变量上。

with 块终止时,exit方法会做以下几件事:

1. 检查有没有把异常传给 exc_type;如果有,调用 gen.throw(exception),在生成器函数定义体中包含 yield 关键字的那一行抛出异常。
2. 否则,调用 next(gen),继续执行生成器函数定义体中 yield 语句之后的代码。

异常处理

为了告诉解释器异常已经处理了,exit方法会返回 True,此时解释器会压制异常。如果exit方法没有显式返回一个值,那么解释器得到的是 None,然后向上冒泡异常。

使用 @contextmanager 装饰器时,默认的行为是相反的:装饰器提供的exit方法假定发给生成器的所有异常都得到处理了,因此应该压制异常。 如果不想让 @contextmanager 压制异常,必须在被装饰的函数中显式重新抛出异常。

上面的代码有个bug:如果在 with 块中抛出了异常, Python 解释器会将其捕获,然后在 test 函数的 yield 表达式里再次抛出。但是,那里没有处理错误的代码,因此 test 函数会中止。

使用 @contextmanager 装饰器时,要把 yield 语句放在 try/finally 语句中,因为我们永远不知道上下文管理器的用户会在 with 块中做什么。

import contextlib

@contextlib.contextmanager
def test(name):
  print('start')

  try:
    yield name
  except:
    raise ValueError('error')
  finally:
    print('end')

with test('zhexiao123') as dt:
  print(dt)
  print('doing something')

以上就是本文的全部内容,希望对大家的学习有所帮助,也希望大家多多支持脚本之家。

更多精彩内容其他人还在看

Python常见加密模块用法分析【MD5,sha,crypt模块】

这篇文章主要介绍了Python常见加密模块用法,结合实例形式较为详细的分析了MD5,sha与crypt模块加密的相关实现方法与操作技巧,需要的朋友可以参考下
收藏 0 赞 0 分享

Python向日志输出中添加上下文信息

这篇文章主要介绍了Python向日志输出中添加上下文信息的方法,非常不错,具有参考借鉴价值,需要的朋友可以参考下
收藏 0 赞 0 分享

Python实现的简单dns查询功能示例

这篇文章主要介绍了Python实现的简单dns查询功能,结合实例形式分析了Python基于socket模块的dns信息查询实现技巧,需要的朋友可以参考下
收藏 0 赞 0 分享

利用Anaconda完美解决Python 2与python 3的共存问题

Anaconda 是 Python 的一个发行版,如果把 Python 比作 Linux,那么 Anancoda 就是 CentOS 或者 Ubuntu,下面这篇文章主要给大家介绍了利用Anaconda完美解决Python 2与python 3共存问题的相关资料,文中介绍的非常详
收藏 0 赞 0 分享

Python随机读取文件实现实例

这篇文章主要介绍了Python随机读取文件的相关资料,需要的朋友可以参考下
收藏 0 赞 0 分享

用生成器来改写直接返回列表的函数方法

下面小编就为大家带来一篇用生成器来改写直接返回列表的函数方法。小编觉得挺不错的,现在就分享给大家,也给大家做个参考。一起跟随小编过来看看吧
收藏 0 赞 0 分享

python爬虫入门教程--快速理解HTTP协议(一)

http协议是互联网里面最重要,最基础的协议之一,我们的爬虫需要经常和http协议打交道。下面这篇文章主要给大家介绍了关于python爬虫入门之快速理解HTTP协议的相关资料,文中介绍的非常详细,需要的朋友可以参考借鉴,下面来一起看看吧。
收藏 0 赞 0 分享

老生常谈Python进阶之装饰器

下面小编就为大家带来一篇老生常谈Python进阶之装饰器。小编觉得挺不错的,现在就分享给大家,也给大家做个参考。一起跟随小编过来看看吧
收藏 0 赞 0 分享

浅谈Python基础之I/O模型

下面小编就为大家带来一篇浅谈Python基础之I/O模型。小编觉得挺不错的,现在就分享给大家,也给大家做个参考。一起跟随小编过来看看吧
收藏 0 赞 0 分享

python如何获取服务器硬件信息

这篇文章主要为大家详细介绍了python获取服务器硬件信息的相关代码,具有一定的参考价值,感兴趣的小伙伴们可以参考一下
收藏 0 赞 0 分享
查看更多