深人了解Python上下文管理器

更新時間：2021年12月08日 14:53:24 作者：測試開發(fā)小記

這篇文章主要為大家介紹了Python上下文管理器，具有一定的參考價值，感興趣的小伙伴們可以參考一下，希望能夠給你帶來幫助<BR>

with語句

在Python文件及目錄處理方法中介紹了讀寫大文件建議使用with語句，with語句會進(jìn)行資源的自動管理。文件很多的情況下也會導(dǎo)致資源泄露，下面來打開100000個文件，不進(jìn)行文件關(guān)閉操作：

for x in range(100000):
    file = open('test.txt', 'w')
    file_descriptors.append(file)

執(zhí)行會報如下錯誤：

OSError: [Errno 24] Too many open files: 'test.txt'

原因就是打開了太多文件而沒有及時關(guān)閉導(dǎo)致了資源泄露，造成系統(tǒng)崩潰。完成處理后需要對文件進(jìn)行關(guān)閉操作：

file_descriptors = []
for x in range(10000):
	file = open('test.txt', 'w')
	try:
		file_descriptors.append(file)
	finally:
		file.close()

使用 with 語句可以完成自動分配并且釋放資源，比上面的寫法更加簡潔：

file_descriptors = []
for x in range(10000):
	with open('test.txt', 'w') as file:
		file_descriptors.append(file)

上下文管理器創(chuàng)建

基于類的上下文管理器

可以使用類來創(chuàng)建上下文管理器，需要保證這個類包括兩個方法：__enter__() 和__exit__()。其中，方法 __enter__() 返回需要被管理的資源，方法 __exit__() 進(jìn)行資源釋放、清理操作。

下面來模擬 Python 的打開、關(guān)閉文件操作：

class FileManager:
    def __init__(self, name, mode):
        print('__init__ method called')
        self.name = name
        self.mode = mode
        self.file = None
    def __enter__(self):
        print('__enter__ method called')
        self.file = open(self.name, self.mode)
        return self.file
    def __exit__(self, exc_type, exc_value, exc_traceback):
        print('__exit__ method called')
        if self.file:
            self.file.close()
        if exc_type:
            print(f'exc_type: {exc_type}')
            print(f'exc_value: {exc_value}')
            print(f'exc_traceback: {exc_traceback}')
        return True
with FileManager('test.txt', 'w') as f:
	print('開始寫操作')
	f.write('hello world !')
print(f.closed)

執(zhí)行結(jié)果：

__init__ method called
__enter__ method called
開始寫操作
__exit__ method called
exc_type: <class 'Exception'>
exc_value: exception raised
exc_traceback: <traceback object at 0x000001B43C2444C8>
True

可以看到執(zhí)行順序為：

__init__()：初始化對象 FileManager
__enter__()：打開文件，返回 FileManager 對象

with中的代碼

__exit__()：關(guān)閉打開的文件流

__exit__()方法中的參數(shù)exc_type, exc_value, 和 exc_traceback 用于管理異常。

@contextmanager 裝飾器

可以使用 contextlib.contextmanager 裝飾器而不使用類的方式來實現(xiàn)上下文管理器，它是基于生成器的上下文管理器，用以支持 with 語句。

仍以打開、關(guān)閉文件為例：

from contextlib import contextmanager
@contextmanager
def file_manager(name, mode):
    try:
        f = open(name, mode)
        yield f
    finally:
        f.close()
with file_manager('test.txt', 'w') as f:
    f.write('hello world !')

其中 file_manager() 函數(shù)是一個生成器，yield 之前可以看成是__enter__方法中的內(nèi)容，yield 后面的是 __exit__() 內(nèi)容。加上@contextmanager裝飾器，使用基于生成器的上下文管理器時，不需要定義__enter__()和__exit__()方法。