深人了解Python上下文管理器
下面先來(lái)介紹一下with關(guān)鍵字在文件讀寫(xiě)中的應(yīng)用，簡(jiǎn)單了解上下文管理器的功能。
with語(yǔ)句
在Python文件及目錄處理方法中介紹了讀寫(xiě)大文件建議使用with語(yǔ)句，with語(yǔ)句會(huì)進(jìn)行資源的自動(dòng)管理。文件很多的情況下也會(huì)導(dǎo)致資源泄露，下面來(lái)打開(kāi)100000個(gè)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(huì)報(bào)如下錯(cuò)誤：
OSError: [Errno 24] Too many open files: 'test.txt'
原因就是打開(kāi)了太多文件而沒(méi)有及時(shí)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(duì)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(yǔ)句可以完成自動(dòng)分配并且釋放資源，比上面的寫(xiě)法更加簡(jiǎn)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(lèi)的上下文管理器
可以使用類(lèi)來(lái)創(chuàng)建上下文管理器，需要保證這個(gè)類(lèi)包括兩個(gè)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(lái)模擬 Python 的打開(kāi)、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(kāi)始寫(xiě)操作')
f.write('hello world !')
print(f.closed)
執(zhí)行結(jié)果：
__init__ method called
__enter__ method called
開(kāi)始寫(xiě)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?yàn)椋?/strong>
__init__()：初始化對(duì)象 FileManager__enter__()：打開(kāi)文件，返回 FileManager 對(duì)象
with中的代碼
__exit__()：關(guān)閉打開(kāi)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(lèi)的方式來(lái)實(shí)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(yǔ)句。
仍以打開(kāi)、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(gè)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(shí)，不需要定義__enter__()和__exit__()方法。
總結(jié)
上下文管理器可確保用過(guò)的資源得到迅速釋放，通常和 with 語(yǔ)句一起使用，大大提高了程序的簡(jiǎn)潔度。另外需要注意的是，編寫(xiě)基于類(lèi)或者生成器的上下文管理器時(shí)，記住不要忘記釋放資源。--THE END--
本篇文章就到這里了，希望能夠給你帶來(lái)幫助，也希望您能夠多多關(guān)注腳本之家的更多內(nèi)容!
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