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Python教程(27)——如何使用Python中的上下文管理器

当我们在编写代码时,经常会遇到需要管理资源的情况,比如打开和关闭文件,如果遇到了一些异常情况,我们需要关闭资源,不然会导致资源泄露,虽然我们可以通过手动的方式来关闭,但如果有多个异常情况需要考虑的话,万一不小心漏了一处,就芭比Q了。所以,如果有一种更加优雅的方式来处理资源泄露的问题,那必定是非常nice的。而上下文管理器就是在这样的背景下诞生的。

上下文管理器

上下文管理器(Context Manager)是 Python 中用来管理资源、执行特定操作以及处理异常的对象。上下文管理器通过实现特定的方法使得它们可以在 with 语句中被使用,确保资源的正确获取和释放。

在 Python 中,上下文管理器通常使用类中的特殊方法 __enter__ 和 __exit__ 来实现。具体来说:

1、 __enter__ 方法在进入 with 语句块时被调用,通常用于获取资源或者执行一些初始化操作,一般返回管理器对象。

2、 __exit__ 方法在离开 with 语句块时被调用,无论代码块中是否发生异常,该方法都会被执行。这个方法通常用来释放资源,清理工作以及处理异常情况。放法中含有三个参数分别是:异常类型、异常实例对象和异常栈对象

class MyContextManager:

def __enter__(self):

print("Entering the context")

# 执行一些初始化操作,比如打开资源

return self

def __exit__(self, exc_type, exc_value, traceback):

print("Exiting the context")

# 执行一些清理操作,比如关闭资源

if exc_type is not None:

print(f"Exception: {exc_type}, {exc_value}")

# 返回 True 表示异常已经被处理,返回 False 则异常会被传播

return True

# 使用上下文管理器

with MyContextManager() as manager:

print("Inside the context")

# 执行一些操作,比如读写资源

# 如果在这里发生了异常,异常会被传递给 __exit__ 方法进行处理

比如上面的这个示例中,MyContextManager 是一个简单的上下文管理器类,通过实现 __enter__ 和 __exit__ 方法来定义上下文管理器的行为。在 with 语句块中使用该上下文管理器,会执行相应的操作(进入、执行、退出上下文),确保资源的正确管理。

上面的代码运行结果:

Entering the context

Inside the context

Exiting the context

with语句

很多人说with语句是用来创建上下文管理器,准确的说,这样子的说法是不对的。之前的例子中,MyContextManager是一个上下文管理器的类,而我们所谓的创建上下文管理器,无非就是创建上下文管理器的对象。那么以下这样子不就是创建了一个上下文管理器对象吗?

m = MyContextManager()

所以准确的说,with语句是Python提供的一种管理上下文的语法结构,能够自动调用上下文管理器的__enter__和__exit__方法。通过with语句,可以确保在进入和退出代码块时自动执行必要的操作。

例如,使用with语句的上下文管理器来打开和关闭文件:

with open('example.txt', 'r') as file:

content = file.read()

print(content)

# 文件在with语句块结束后会自动关闭,即使发生异常也会正确关闭文件

open函数返回的文件对象是一个上下文管理器,本身就不需要再去实现了,通过使用with关键字,确保在代码块执行完毕后文件会被正确关闭。无需手动调用file.close()方法。这样可以提高代码可读性和可维护性,避免忘记关闭文件而导致资源泄漏的问题。

当然我们也可以自己手动实现一个file上下文管理器

class FileContextManager:

def __init__(self, file_name, mode):

self.file_name = file_name

self.mode = mode

def __enter__(self):

self.file = open(self.file_name, self.mode)

return self.file

def __exit__(self, exc_type, exc_value, exc_traceback):

if self.file:

self.file.close()

# 使用自定义的文件上下文管理器类来打开文件

with FileContextManager('example.txt', 'w') as file:

file.write("程序员一点来啦!")

这个就是一个比较简单的文件上下文管理器,FileContextManager('example.txt', 'w')和上面open('example.txt', 'r')功能是差不多的。

以上就是关于上下文管理器的一些简单介绍。总的来说,上下文管理器是 Python 提供的一种非常方便的资源管理机制,可以帮助我们更好地管理和释放资源,简化代码逻辑,提高代码的健壮性,写出更加优雅的代码,在项目开发中使用起来非常的舒服。

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  • 原文链接https://page.om.qq.com/page/O3p_CADZdfq__ajqdJ3OpQzA0
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