Python中with用法詳解

一 、with語句的原理

• 上下文管理協議（Context Management Protocol）：包含方法 __enter__()和__exit__()，支持該協議的對象要實現這兩個方法。
• 上下文管理器（Context Manager）：支持上下文管理協議的對象，這種對象實現了__enter__()和__exit__()方法。上下文管理器定義執行with語句時要建立的運行時上下文，負責執行with語句塊上下文中的進入與退出操作。通常使用with語句調用上下文管理器，也可以通過直接調用其方法來使用。

說完上面兩個概念，我們再從with語句的常用表達式入手，一段基本的with表達式，其結構是這樣的：

with EXPR as VAR:

    BLOCK

其中EXPR可以是任意表達式；as VAR是可選的。其一般的執行過程是這樣的：

1. 執行EXPR，生成上下文管理器context_manager；
2. 獲取上下文管理器的__exit()__方法，並保存起來用於之后的調用；
3. 調用上下文管理器的__enter__()方法；如果使用了as子句，則將__enter__()方法的返回值賦值給as子句中的VAR；
4. 執行BLOCK中的表達式；
5. 不管是否執行過程中是否發生了異常，執行上下文管理器的__exit__()方法，__exit__()方法負責執行“清理”工作，如釋放資源等。如果執行過程中沒有出現異常，或者語句體中執行了語句break/continue/return，則以None作為參數調用__exit__(None, None, None)；如果執行過程中出現異常，則使用sys.exc_info得到的異常信息為參數調用__exit__(exc_type, exc_value, exc_traceback)；
6. 出現異常時，如果__exit__(type, value, traceback)返回False，則會重新拋出異常，讓with之外的語句邏輯來處理異常，這也是通用做法；如果返回True，則忽略異常，不再對異常進行處理。

二、自定義上下文管理器

　　Python的with語句是提供一個有效的機制，讓代碼更簡練，同時在異常產生時，清理工作更簡單。

# coding = utf-8
# 2019/7/19  Luckyxxt：有趣的事，Python永遠不會缺席！
#!/usr/bin/env python

class DBManager(object):
    def __init__(self):
        pass

    def __enter__(self):
        print('__enter__')
        return self

    def __exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb):
        print('__exit__')
        return True

def getInstance():
        return DBManager()

with getInstance() as dbManagerIns:
    print('with demo')

　　with后面必須跟一個上下文管理器，如果使用了as，則是把上下文管理器的 __enter__() 方法的返回值賦值給 target，target 可以是單個變量，或者由“()”括起來的元組（不能是僅僅由“,”分隔的變量列表，必須加“()”）

代碼運行結果如下：

'''
__enter__
with demo
__exit__

'''

結果分析：當我們使用with的時候,__enter__方法被調用，並且將返回值賦值給as后面的變量，並且在退出with的時候自動執行__exit__方法

class With_work(object):
    def __enter__(self):
        """進入with語句的時候被調用"""
        print('enter called')
        return "xxt"

    def __exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb):
        """離開with的時候被with調用"""
        print('exit called')


with With_work() as f:
    print(f)
    print('hello with')

'''
enter called
xxt
hello with
exit called

'''

 

三、總結

　　自定義上下文管理器來對軟件系統中的資源進行管理，比如數據庫連接、共享資源的訪問控制等。