with语句和上下文管理器（py编程）

1. with语句的使用

基础班向文件中写入数据的示例代码:

 # 1、以写的方式打开文件f = open("1.txt", "w")# 2、写入文件内容f.write("hello world")# 3、关闭文件f.close()

代码说明:

• 文件使用完后必须关闭，因为文件对象会占用操作系统的资源，并且操作系统同一时间能打开的文件数量也是有限的

这种写法可能出现一定的安全隐患，错误代码如下:

 # 1、以读的方式打开文件f = open("1.txt", "r")# 2、读取文件内容f.write("hello world")# 3、关闭文件f.close()

运行结果:

Traceback (most recent call last):File "/home/python/Desktop/test/xxf.py", line 4, in <module>f.write("hello world")
io.UnsupportedOperation: not writable

代码说明:

• 由于文件读写时都有可能产生IOError，一旦出错，后面的f.close()就不会调用。
• 为了保证无论是否出错都能正确地关闭文件，我们可以使用try ... finally来解决

安全写法, 代码如下:

try:# 1、以读的方式打开文件f = open("1.txt", "r")# 2、读取文件内容f.write("xxxxx")except IOError as e:print("文件操作出错", e)finally:# 3、关闭文件f.close()

运行结果:

文件操作出错 not writable

这种方法虽然代码运行良好,但是缺点就是代码过于冗长,并且需要添加try-except-finally语句,不是很方便,也容易忘记.

在这种情况下,Python提供了 with 语句的这种写法，既简单又安全，并且 with 语句执行完成以后自动调用关闭文件操作，即使出现异常也会自动调用关闭文件操作。

with 语句的示例代码:

# 1、以写的方式打开文件
with open("1.txt", "w") as f:# 2、读取文件内容f.write("hello world")

2. 上下文管理器

一个类只要实现了__enter__()和__exit__()这个两个方法，通过该类创建的对象我们就称之为上下文管理器。

上下文管理器可以使用 with 语句，with语句之所以这么强大，背后是由上下文管理器做支撑的，也就是说刚才使用 open 函数创建的文件对象就是就是一个上下文管理器对象。

自定义上下文管理器类,模拟文件操作:

定义一个File类，实现 __enter__() 和 __exit__()方法，然后使用 with 语句来完成操作文件， 示例代码:

class File(object):# 初始化方法def __init__(self, file_name, file_model):# 定义变量保存文件名和打开模式self.file_name = file_nameself.file_model = file_model# 上文方法def __enter__(self):print("进入上文方法")# 返回文件资源self.file = open(self.file_name,self.file_model)return self.file# 下文方法def __exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb):print("进入下文方法")self.file.close()if __name__ == '__main__':# 使用with管理文件with File("1.txt", "r") as file:file_data = file.read()print(file_data)

运行结果:

进入上文方法
hello world
进入下文方法

代码说明:

• __enter__表示上文方法，需要返回一个操作文件对象
• __exit__表示下文方法，with语句执行完成会自动执行，即使出现异常也会执行该方法。

3. 上下文管理器的另外一种实现方式

假如想要让一个函数成为上下文管理器，Python 还提供了一个 @contextmanager 的装饰器，更进一步简化了上下文管理器的实现方式。通过 yield 将函数分割成两部分，yield 上面的语句在 __enter__ 方法中执行，yield 下面的语句在 __exit__ 方法中执行，紧跟在 yield 后面的参数是函数的返回值。

# 导入装饰器
from contextlib import contextmanager# 装饰器装饰函数，让其称为一个上下文管理器对象
@contextmanager
def my_open(path, mode):try:# 打开文件file = open(file_name, file_mode)# yield之前的代码好比是上文方法yield fileexcept Exception as e:print(e)finally:print("over")# yield下面的代码好比是下文方法file.close()# 使用with语句
with my_open('out.txt', 'w') as f:f.write("hello , the simplest context manager")