上下文管理器(Context managers)

上下文管理器允许你在有需要的时候，精确地分配和释放资源。

使用上下文管理器最广泛的案例就是with语句了。

想象下你有两个需要结对执行的相关操作，然后还要在它们中间放置一段代码。

上下文管理器就是专门让你做这种事情的。举个例子：

  

   

    

     

    
    

     

      with open('some_file', 'w') as opened_file:
     
    
   

    

     

    
    

     
 
     
    
   

    

     

    
    

     

          opened_file.write('Hola!')
     
    
  
 

上面这段代码打开了一个文件，往里面写入了一些数据，然后关闭该文件。如果在往文件写数据时发生异常，它也会尝试去关闭文件。上面那段代码与这一段是等价的：

  

   

    

     

    
    

     
 
     
    
   

    

     

    
    

     

      file = open('some_file', 'w')
     
    
   

    

     

    
    

     
 
     
    
   

    

     

    
    

     

      try:
     
    
   

    

     

    
    

     
 
     
    
   

    

     

    
    

     

          file.write('Hola!')
     
    
   

    

     

    
    

     
 
     
    
   

    

     

    
    

     

      finally:
     
    
   

    

     

    
    

     
 
     
    
   

    

     

    
    

     

          file.close()
     
    
  
 

当与第一个例子对比时，我们可以看到，通过使用with，许多样板代码(boilerplate code)被消掉了。 这就是with语句的主要优势，它确保我们的文件会被关闭，而不用关注嵌套代码如何退出。

上下文管理器的一个常见用例，是资源的加锁和解锁，以及关闭已打开的文件（就像我已经展示给你看的）。

让我们看看如何来实现我们自己的上下文管理器。这会让我们更完全地理解在这些场景背后都发生着什么。

基于类的实现

一个上下文管理器的类，最起码要定义__enter__和__exit__方法。

让我们来构造我们自己的开启文件的上下文管理器，并学习下基础知识。

  

   

    

     

    
    

     

      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()
     
    
  
 

通过定义__enter__和__exit__方法，我们可以在with语句里使用它。我们来试试：

  

   

    

     

    
    

     
 
     
    
   

    

     

    
    

     

      with File('demo.txt', 'w') as opened_file:
     
    
   

    

     

    
    

     
 
     
    
   

    

     

    
    

     

          opened_file.write('Hola!')
     
    
  
 

我们的__exit__函数接受三个参数。这些参数对于每个上下文管理器类中的__exit__方法都是必须的。我们来谈谈在底层都发生了什么。

    1. with语句先暂存了File类的__exit__方法

    2. 然后它调用File类的__enter__方法

    3. __enter__方法打开文件并返回给with语句

    4. 打开的文件句柄被传递给opened_file参数

    5. 我们使用.write()来写文件

    6. with语句调用之前暂存的__exit__方法

    7. __exit__方法关闭了文件

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