正确理解python中的关键字“with”与上下文管理器
前言 如果你有阅读源码的习惯,可能会看到一些优秀的代码经常出现带有 “with” 关键字的语句,它通常用在什么场景呢?今天就来说说 with 和 上下文管理器。 对于系统资源如文件、数据库连接、socket 而言,应用程序打开这些资源并执行完业务逻辑之后,必须做的一件事就是要关闭(断开)该资源。 比如 Python 程序打开一个文件,往文件中写内容,写完之后,就要关闭该文件,否则会出现什么情况呢?极端情况下会出现 "Too many open files" 的错误,因为系统允许你打开的最大文件数量是有限的。 同样,对于数据库,如果连接数过多而没有及时关闭的话,就可能会出现 "Can not connect to MySQL server Too many connections",因为数据库连接是一种非常昂贵的资源,不可能无限制的被创建。 来看看如何正确关闭一个文件。 普通版: def m1(): f = open("output.txt","w") f.write("python之禅") f.close() 这样写有一个潜在的问题,如果在调用 write 的过程中,出现了异常进而导致后续代码无法继续执行,close 方法无法被正常调用,因此资源就会一直被该程序占用者释放。那么该如何改进代码呢? 进阶版: def m2(): f = open("output.txt","w") try: f.write("python之禅") except IOError: print("oops error") finally: f.close() 改良版本的程序是对可能发生异常的代码处进行 try 捕获,使用 try/finally 语句,该语句表示如果在 try 代码块中程序出现了异常,后续代码就不再执行,而直接跳转到 except 代码块。而无论如何,finally 块的代码最终都会被执行。因此,只要把 close 放在 finally 代码中,文件就一定会关闭。 高级版: def m3(): with open("output.txt","w") as f: f.write("Python之禅") 一种更加简洁、优雅的方式就是用 with 关键字。open 方法的返回值赋值给变量 f,当离开 with 代码块的时候,系统会自动调用 在讲 with 的原理前要涉及到另外一个概念,就是上下文管理器(Context Manager)。 上下文管理器 任何实现了 那么文件对象是如何实现这两个方法的呢?我们可以模拟实现一个自己的文件类,让该类实现 class File(): def __init__(self,filename,mode): self.filename = filename self.mode = mode def __enter__(self): print("entering") self.f = open(self.filename,self.mode) return self.f def __exit__(self,*args): print("will exit") self.f.close()
因为 File 类实现了上下文管理器,现在就可以使用 with 语句了。 with File('out.txt','w') as f: print("writing") f.write('hello,python') 这样,你就无需显示地调用 close 方法了,由系统自动去调用,哪怕中间遇到异常 close 方法也会被调用。 contextlib 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 之前的语句在 from contextlib import contextmanager @contextmanager def my_open(path,mode): f = open(path,mode) yield f f.close() 调用 with my_open('out.txt','w') as f: f.write("hello,the simplest context manager") 总结 Python 提供了 with 语法用于简化资源操作的后续清除操作,是 try/finally 的替代方法,实现原理建立在上下文管理器之上。此外,Python 还提供了一个 contextmanager 装饰器,更进一步简化上下管理器的实现方式。以上就是这篇文章的全部内容了,希望本文的内容对大家的学习或者工作能带来一定的帮助,如果有疑问大家可以留言交流,谢谢大家对编程小技巧的支持。 (编辑:李大同) 【声明】本站内容均来自网络,其相关言论仅代表作者个人观点,不代表本站立场。若无意侵犯到您的权利,请及时与联系站长删除相关内容! |