上下文管理器的概念
上下文管理器的任務(wù)是代碼塊執(zhí)行前準(zhǔn)備杀狡，代碼塊執(zhí)行后收拾锈嫩。
- 如何使用上下文管理器衍慎？
如何使用上下文管理器
看代碼是最好的學(xué)習(xí)方式轩缤，來看看我們通常是如何打開一個(gè)文件并寫入”Hello World”命迈？
filename = 'my_file.txt'
mode = 'w' # Mode that allows to write to the file
writer = open(filename, mode)
writer.write('Hello ')
writer.write('World')
writer.close()
1-2行，我們指明文件名以及打開方式(寫入)典奉。
第3行躺翻，打開文件。
4-5行寫入“Hello world”卫玖。
第6行關(guān)閉文件公你。
這樣不就行了，為什么還需要上下文管理器假瞬？但是我們忽略了一個(gè)很小但是很重要的細(xì)節(jié)：如果我們沒有機(jī)會到達(dá)第6行關(guān)閉文件陕靠，那會怎樣迂尝？
舉個(gè)例子，磁盤已滿剪芥，因此我們在第4行嘗試寫入文件時(shí)就會拋出異常垄开，而第6行則根本沒有機(jī)會執(zhí)行。
當(dāng)然税肪，我們可以使用try-finally語句塊來進(jìn)行包裝：
writer = open(filename, mode)
try:
writer.write('Hello ')
writer.write('World')
finally:
writer.close()
finally語句塊中的代碼無論try語句塊中發(fā)生了什么都會執(zhí)行溉躲。因此可以保證文件一定會關(guān)閉。這么做有什么問題么益兄？當(dāng)然沒有锻梳，但當(dāng)我們進(jìn)行一些比寫入“Hello world”更復(fù)雜的事情時(shí)，try-finally語句就會變得丑陋無比净捅。例如我們要打開兩個(gè)文件疑枯，一個(gè)讀一個(gè)寫，兩個(gè)文件之間進(jìn)行拷貝操作蛔六，那么通過with語句能夠保證兩者能夠同時(shí)被關(guān)閉荆永。
OK，讓我們把事情分解一下：
首先国章，創(chuàng)建一個(gè)名為“writer”的文件變量具钥。
然后，對writer執(zhí)行一些操作液兽。
最后氓拼，關(guān)閉writer。
這樣是不是優(yōu)雅多了抵碟？
with open(filename, mode) as writer:
writer.write('Hello ')
writer.write('World')
讓我們深入一點(diǎn)桃漾，“with”是一個(gè)新關(guān)鍵詞，并且總是伴隨著上下文管理器出現(xiàn)拟逮∏送常“open(filename, mode)”曾經(jīng)在之前的代碼中出現(xiàn)。“as”是另一個(gè)關(guān)鍵詞敦迄，它指代了從“open”函數(shù)返回的內(nèi)容恋追，并且把它賦值給了一個(gè)新的變量》Ｎ荩“writer”是一個(gè)新的變量名苦囱。
2-3行，縮進(jìn)開啟一個(gè)新的代碼塊脾猛。在這個(gè)代碼塊中撕彤，我們能夠?qū)riter做任意操作。這樣我們就使用了“open”上下文管理器，它保證我們的代碼既優(yōu)雅又安全羹铅。它出色的完成了try-finally的任務(wù)蚀狰。
open函數(shù)既能夠當(dāng)做一個(gè)簡單的函數(shù)使用，又能夠作為上下文管理器职员。這是因?yàn)閛pen函數(shù)返回了一個(gè)文件類型(file type)變量麻蹋，而這個(gè)文件類型實(shí)現(xiàn)了我們之前用到的write方法，但是想要作為上下文管理器還必須實(shí)現(xiàn)一些特殊的方法焊切，我會在接下來的小節(jié)中介紹扮授。
自定義上下文管理器
讓我們來寫一個(gè)“open”上下文管理器。
要實(shí)現(xiàn)上下文管理器专肪，必須實(shí)現(xiàn)兩個(gè)方法 –** 一個(gè)負(fù)責(zé)進(jìn)入語句塊的準(zhǔn)備操作糙箍，另一個(gè)負(fù)責(zé)離開語句塊的善后操作**。同時(shí)牵祟，我們需要兩個(gè)參數(shù)：文件名和打開方式。
Python類包含兩個(gè)特殊的方法抖格，分別名為：enter以及exit(雙下劃線作為前綴及后綴)诺苹。
當(dāng)一個(gè)對象被用作上下文管理器時(shí)：
enter 方法將在進(jìn)入代碼塊前被調(diào)用。
exit 方法則在離開代碼塊之后被調(diào)用(即使在代碼塊中遇到了異常)雹拄。
下面是上下文管理器的一個(gè)例子收奔，它分別進(jìn)入和離開代碼塊時(shí)進(jìn)行打印。
class PypixContextManagerDemo:
def __enter__(self):
print 'Entering the block'
def __exit__(self, *unused):
print 'Exiting the block'
with PypixContextManagerDemo():
print 'In the block'
#Output:
#Entering the block
#In the block
#Exiting the block
注意一些東西：
沒有傳遞任何參數(shù)滓玖。
在此沒有使用“as”關(guān)鍵詞坪哄。
稍后我們將討論exit方法的參數(shù)設(shè)置。
我們?nèi)绾谓o一個(gè)類傳遞參數(shù)势篡？其實(shí)在任何類中翩肌，都可以使用init方法，在此我們將重寫它以接收兩個(gè)必要參數(shù)(filename, mode)禁悠。
當(dāng)我們進(jìn)入語句塊時(shí)念祭，將會使用open函數(shù)，正如第一個(gè)例子中那樣碍侦。而當(dāng)我們離開語句塊時(shí)粱坤，將關(guān)閉一切在enter函數(shù)中打開的東西。
以下是我們的代碼：
class PypixOpen:
def __init__(self, filename, mode):
self.filename = filename
self.mode = mode
def __enter__(self):
self.openedFile = open(self.filename, self.mode)
return self.openedFile
def __exit__(self, *unused):
self.openedFile.close()
with PypixOpen(filename, mode) as writer:
writer.write("Hello World from our new Context Manager!")
來看看有哪些變化：
3-5行瓷产，通過init接收了兩個(gè)參數(shù)站玄。
7-9行，打開文件并返回濒旦。
12行株旷，當(dāng)離開語句塊時(shí)關(guān)閉文件。
14-15行尔邓，模仿open使用我們自己的上下文管理器灾常。
除此之外霎冯，還有一些需要強(qiáng)調(diào)的事情：
如何處理異常
我們完全忽視了語句塊內(nèi)部可能出現(xiàn)的問題。
如果語句塊內(nèi)部發(fā)生了異常钞瀑，_exit方法將被調(diào)用沈撞，而異常將會被重新拋出(re-raised)。當(dāng)處理文件寫入操作時(shí)雕什，大部分時(shí)間你肯定不希望隱藏這些異常缠俺，所以這是可以的。而對于不希望重新拋出的異常贷岸，我們可以讓 **exit**方法簡單的返回True來忽略語句塊中發(fā)生的所有異常(大部分情況下這都不是明智之舉)壹士。
我們可以在異常發(fā)生時(shí)了解到更多詳細(xì)的信息，完備的_exit_函數(shù)簽名應(yīng)該是這樣的：
def __exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb)
這樣_exit_函數(shù)就能夠拿到關(guān)于異常的所有信息(異常類型偿警，異常值以及異常追蹤信息)，這些信息將幫助異常處理操作。在這里我將不會詳細(xì)討論異常處理該如何寫少办，以下是一個(gè)示例英妓，只負(fù)責(zé)拋出SyntaxErrors異常蔓纠。
class RaiseOnlyIfSyntaxError:
def __enter__(self):
pass
def __exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb):
return SyntaxError != exc_type
- 談一些關(guān)于上下文庫(contextlib)的內(nèi)容
contextlib是一個(gè)Python模塊吗蚌，作用是提供更易用的上下文管理器。
contextlib.closing
假設(shè)我們有一個(gè)創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫函數(shù)褪测，它將返回一個(gè)數(shù)據(jù)庫對象侮措，并且在使用完之后關(guān)閉相關(guān)資源(數(shù)據(jù)庫連接會話等)
我們可以像以往那樣處理或是通過上下文管理器：
with contextlib.closing(CreateDatabase()) as database:
database.query()
contextlib.closing方法將在語句塊結(jié)束后調(diào)用數(shù)據(jù)庫的關(guān)閉方法澄成。
contextlib.nested
另一個(gè)很cool的特性能夠有效地幫助我們減少嵌套：
假設(shè)我們有兩個(gè)文件墨状，一個(gè)讀一個(gè)寫列赎，需要進(jìn)行拷貝。
以下是不提倡的：
with open('toReadFile', 'r') as reader:
with open('toWriteFile', 'w') as writer:
writer.writer(reader.read())
可以通過contextlib.nested進(jìn)行簡化：
with contextlib.nested(open('fileToRead.txt', 'r'),
open('fileToWrite.txt', 'w')) as (reader, writer):
writer.write(reader.read())
在Python2.7中這種寫法被一種新語法取代：
with open('fileToRead.txt', 'r') as reader, \
open('fileToWrite.txt', 'w') as writer:
writer.write(reader.read())
