Python深入02 上下文管理器


作者:Vamei 出處:http://www.cnblogs.com/vamei 歡迎轉載,也請保留這段聲明。謝謝!

 

上下文管理器(context manager)是Python2.5開始支持的一種語法,用於規定某個對象的使用范圍。一旦進入或者離開該使用范圍,會有特殊操作被調用 (比如為對象分配或者釋放內存)。它的語法形式是with...as...

 

關閉文件

我們會進行這樣的操作:打開文件,讀寫,關閉文件。程序員經常會忘記關閉文件。上下文管理器可以在不需要文件的時候,自動關閉文件

下面我們看一下兩段程序:

# without context manager
f = open("new.txt", "w") print(f.closed)               # whether the file is open
f.write(
"Hello World!") f.close()
print(f.closed)

以及:

# with context manager
with open("new.txt", "w") as f:
print(f.closed) f.write(
"Hello World!")

print(f.closed)

兩段程序實際上執行的是相同的操作。我們的第二段程序就使用了上下文管理器 (with...as...)。上下文管理器有隸屬於它的程序塊。當隸屬的程序塊執行結束的時候(也就是不再縮進),上下文管理器自動關閉了文件 (我們通過f.closed來查詢文件是否關閉)。我們相當於使用縮進規定了文件對象f的使用范圍

 

上面的上下文管理器基於f對象的__exit__()特殊方法(還記得我們如何利用特殊方法來實現各種語法?參看特殊方法與多范式)。當我們使用上下文管理器的語法時,我們實際上要求Python在進入程序塊之前調用對象的__enter__()方法,在結束程序塊的時候調用__exit__()方法。對於文件對象f來說,它定義了__enter__()和__exit__()方法(可以通過dir(f)看到)。在f的__exit__()方法中,有self.close()語句。所以在使用上下文管理器時,我們就不用明文關閉f文件了。

 

自定義

任何定義了__enter__()和__exit__()方法的對象都可以用於上下文管理器。文件對象f是內置對象,所以f自動帶有這兩個特殊方法,不需要自定義。

下面,我們自定義用於上下文管理器的對象,就是下面的myvow:

 

# customized object

class VOW(object): def __init__(self, text): self.text = text def __enter__(self): self.text = "I say: " + self.text    # add prefix
        return self                          # note: return an object
    def __exit__(self,exc_type,exc_value,traceback): self.text = self.text + "!"          # add suffix
 with VOW("I'm fine") as myvow: print(myvow.text) print(myvow.text)

 

我們的運行結果如下:

I say: I'm fine
I say: I'm fine!

我們可以看到,在進入上下文和離開上下文時,對象的text屬性發生了改變(最初的text屬性是"I'm fine")。

__enter__()返回一個對象。上下文管理器會使用這一對象作為as所指的變量,也就是myvow。在__enter__()中,我們為myvow.text增加了前綴 ("I say: ")。在__exit__()中,我們為myvow.text增加了后綴("!")。

注意: __exit__()中有四個參數。當程序塊中出現異常(exception),__exit__()的參數exc_type, exc_value, traceback用於描述異常。我們可以根據這三個參數進行相應的處理。如果正常運行結束,這三個參數都是None。在我們的程序中,我們並沒有用到這一特性。

 

總結:

通過上下文管理器,我們控制對象在程序不同區間的特性。上下文管理器(with EXPR as VAR)大致相當於如下流程:

# with EXPR as VAR:

VAR = EXPR
VAR = VAR.__enter__()
try:
    BLOCK
finally:
    VAR.__exit__()

由於上下文管理器帶來的便利,它是一個值得使用的工具。

 


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