Python with語句上下文管理器兩種實現(xiàn)方法分析

本文實例講述了Python with語句上下文管理器。分享給大家供大家參考，具體如下：

在編程中會經(jīng)常碰到這種情況：有一個特殊的語句塊，在執(zhí)行這個語句塊之前需要先執(zhí)行一些準備動作；當語句塊執(zhí)行完成后，需要繼續(xù)執(zhí)行一些收尾動作。例如，文件讀寫后需要關閉，數(shù)據(jù)庫讀寫完畢需要關閉連接，資源的加鎖和解鎖等情況。

對于這種情況python提供了上下文管理器（Context Manager）的概念，可以通過上下文管理器來定義/控制代碼塊執(zhí)行前的準備動作，以及執(zhí)行后的收尾動作。

一、為何使用上下文管理器

1、不使用上下文管理器的情況

通過try...finally語句執(zhí)行異常處理和關閉句柄的動作。

logger = open("log.txt", "w")
try:
　　logger.write('Hello ')
　　logger.write('World')
finally:
　　logger.close()
print logger.closed

2、使用上下文管理器

默認文件Python的內(nèi)置file類型是支持上下文管理協(xié)議的。
使用上下文管理器with使得依據(jù)精簡了很多。

with open("log.txt", "w") as logger:
　　logger.write('Hello ')
　　logger.write('World')
print logger.closed

二、實現(xiàn)上下文管理器實現(xiàn)上下文管理器有兩種方式實現(xiàn)。方法一：類實現(xiàn)__enter__和__exit__方法。方法二：contextlib模塊裝飾器和生成器實現(xiàn)。

下面我們通過兩種方法分別實現(xiàn)一個自定義的上下文管理器。

1、方法一：通過類實現(xiàn)__enter__和__exit__方法

class File(object):
 def __init__(self, file_name, method):
  self.file_obj = open(file_name, method)
 def __enter__(self):
  return self.file_obj
 def __exit__(self, type, value, traceback):
  self.file_obj.close()
with File('demo.txt', 'w') as opened_file:
 opened_file.write('Hola!')

實現(xiàn)__enter__和__exit__方法后，就能通過with語句進行上下文管理。

a、底層都發(fā)生了什么？

1、with語句先暫存了File類的__exit__方法，然后它調(diào)用File類的__enter__方法。
2、__enter__方法打開文件并返回給with語句，打開的文件句柄被傳遞給opened_file參數(shù)。
3、with語句調(diào)用之前暫存的__exit__方法，__exit__方法關閉了文件。

b、異常處理

關于異常處理，with語句會采取哪些步驟。

1. 它把異常的type,value和traceback傳遞給__exit__方法
2. 它讓__exit__方法來處理異常
3. 如果__exit__返回的是True，那么這個異常就被忽略。
4. 如果__exit__返回的是True以外的任何東西，那么這個異常將被with語句拋出。

異常拋出

#異常拋出，_exit__返回的是True以外的任何東西，那么這個異常將被with語句拋出
class File(object):
 def __init__(self, file_name, method):
  self.file_obj = open(file_name, method)
 def __enter__(self):
  return self.file_obj
 def __exit__(self, type, value, traceback):
  self.file_obj.close()
  print "type:",type
  print "value:",value
  print "traceback:",traceback
with File('demo.txt', 'w') as opened_file:
 opened_file.undefined_function('Hola!')
#output================================================
# type: <type 'exceptions.AttributeError'>
# value: 'file' object has no attribute 'undefined_function'
# traceback: <traceback object at 0x000000000262D9C8>
#  opened_file.undefined_function('Hola!')
# AttributeError: 'file' object has no attribute 'undefined_function'

異常忽略：
    
#異常忽略，__exit__返回的是True，那么這個異常就被忽略。
class File(object):
 def __init__(self, file_name, method):
  self.file_obj = open(file_name, method)
 def __enter__(self):
  return self.file_obj
 def __exit__(self, exception_type, exception_value, traceback):
  print("Exception has been handled")
  self.file_obj.close()
  return True
with File('demo.txt', 'w') as opened_file:
 opened_file.undefined_function('Hola!')
# output==================================
# Exception has been handled

2、方法二：contextlib模塊裝飾器和生成器實現(xiàn)

這種方式實現(xiàn)更優(yōu)雅，我個人更喜歡這種方式。

yield之前的代碼由__enter__方法執(zhí)行，yield之后的代碼由__exit__方法執(zhí)行。本質(zhì)上還是__enter__和__exit__方法。

# coding:utf-8
import contextlib
@contextlib.contextmanager
def myopen(filename, mode):
 f = open(filename, mode)
 try:
  yield f.readlines()
 except Exception as e:
  print e
 finally:
  f.close()
if __name__ == '__main__':
 with myopen(r'c:\ip2.txt', 'r') as f:
  for line in f:
   print line

3、with語句上多個下文關聯(lián)

直接通過一個with語句打開多個上下文，即可同時使用多個上下文變量，而不必需嵌套使用with語句。    
class File(object):
 def __init__(self, file_name, method):
  self.file_obj = open(file_name, method)
 def __enter__(self):
  return self.file_obj
 def __exit__(self, exception_type, exception_value, traceback):
  self.file_obj.close()
  return True
with File('demo.txt', 'w') as f1,File('demo.txt','w') as f2:
 print f1,f2
# Output============================# <open file 'demo.txt', mode 'w' at 0x000000000263D150> <open file 'demo.txt', mode 'w' at 0x000000000263D1E0>