【Python】【上下文管理器】

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#[备注]
#1⃣️try :仅当try块中没有异常抛出时才运行else块。
#2⃣️for：仅当for循环运行完毕（即for循环没有被break语句终止）才运行else
#while：仅当while循环因为条件为假植而退出时（即while循环没有被break语句终止）才运行else
#即在所有情况下，如果异常或者return、break、或continue语句导致控制权跳到了复合语句的主块之外，else子句也会被跳过

#15。2 上下文管理器和with块
#上下文管理协议包含__enter__和__exit__两个方法。with语句开始运行时，会在上下文管理器对象上调用__enter__方法。with语句运行结束后，会在上下文管理器对象上调用__exit__方法，以此扮演finally子句的角色
#例子15-1
with open('__init__.py') as fp:
    src = fp.read(60)
print(len(src))  #4
print(fp)        #<_io.TextIOWrapper name='__init__.py' mode='r' encoding='UTF-8'>
print(fp.closed,fp.encoding) #True UTF-8
print(fp.read(60))   #ValueError: I/O operation on closed file.

#例子15-2 强调上下文管理器与__enter__方法返回的对象之间的区别
class LookingClass:
    def __enter__(self):# 除了SELF外，python调用__enter__方法时不传入其他参数
        import sys
        self.original_write = sys.stdout.write #往标准输出里写入数据，相当于print
        sys.stdout.write = self.reverse_write  #为sys.stdout.write打猴子补丁
        return 'JABBERWOCKY'
    def reverse_write(self,text):
        self.original_write(text[::-1])
    def __exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb):  #exc_type 异常类（例如ZeroDivisionError）exc_value 异常实例。有时会有参数传给异常构造方法，例如错误消息，这些参数可以使用exc_value.args获取 traceback ：traceback对象。
        import sys # 重复倒入模块不会消耗很多资源，因为python会缓存有导入的模块
        sys.stdout.write = self.original_write #还原原来的sys.stdout.write方法
        if exc_type is ZeroDivisionError:
            print('Please DO NOT divide by zero!')
            return True  #告诉解释器，异常已经解决
        #如果__exit__方法返回None,或者True之外的值，with块中的任何异常都会向上冒泡
with LookingClass() as what: #上下文管理器是LookingClass类的实例，python在上下文管理器上调用__enter__方法，把结果绑定到what上
    print('Alice,Kigtty and Snowdrop')   #pordwonS dna yttgiK,ecilA
    print(what)                          #YKCOWREBBAJ
print(what)                              #JABBERWOCKY  输出不再反向
print('Back to normal.')                 #Back to normal. 输出不再反向
#例子15-4 在with块之外使用LookingClass类
manager = LookingClass()
print(manager) #<__main__.LookingClass object at 0x10d593be0>
monster = manager.__enter__()
print(monster == 'JABBERWOCKY')  #eurT
print(monster)         #YKCOWREBBAJ
print(manager)       #>8abfca001x0 ta tcejbo ssalCgnikooL.__niam__<
manager.__exit__(None,None,None)
print(monster)       #JABBERWOCKY

##15.3 contextlib模块中的实用工具
#closing ：如果对象提供了close（）方法，但没有实现__enter__/__exit__协议，那么可以实用这个函数构建上下文管理器
#suppress 构建临时忽略指定异常的上下文管理器
#@contextmanager 这个装饰器把简单的生成器函数变成上下文管理器，这样就不用创建类取实现管理器协议了
#15.4 使用@contextmanager
#例子15-5 使用生成器实现的上下文管理器
import contextlib

@contextlib.contextmanager
def looking_glass():
    import sys
    original_write = sys.stdout.write

    def reverse_write(text):
        original_write(text[::-1])

    sys.stdout.write = reverse_write
    yield 'JABBERWOCKY'
    sys.stdout.write = original_write
#例子15-6 测试
with looking_glass() as what:
    print('Alice,Kitty and Snowdrop')   #pordwonS dna yttiK,ecilA
    print(what)           #YKCOWREBBAJ
print(what)               #JABBERWOCKY
#[分析]其实，contextlib.contextmanager 装饰器会把函数包装成实现__enter__和__exit__方法的类。这个类的__enter__方法有如下作用
#...1⃣️调用生成器函数，保存生成器对象（这里把它称为gen）
#...2⃣️调用next(gen),执行到yield关键字所在的位置
#...3⃣️返回next(gen)产出的值，以便把产出的值绑定到with/as语句中的目标变量上。
#...with 块终止时，__exit__方法会作以下几件事
#...1⃣️检查有没有把异常传给exc_type；如果有，调用gen.throw(exception)，在生成器函数定义体中包含yield关键字的那一行抛出异常
#...2⃣️否则，嗲用next(gen)，继续执行生成器函数定义体中yield之后的代码
#【注意】上面的例子有一个严重的错误：如果发生异常，python解释器会将其捕获，然后在looking_glass函数的yield表达式里再次抛出。但是，那里没有处理错误的代码，因此looking_glass函数会中止，永远无法恢复成原来的sys.stdout.write方法，导致系统处于无效状态
# 例子15-7 基于生成器的上下文管理器，而且实现了异常处理-

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import contextlib
@contextlib.contextmanager
def looking_glass():
    import sys
    original_write = sys.stdout.write

    def reverse_write(text):
        original_write([text[::-1]])

    sys.stdout.write = reverse_write

    msg = ''
    try:
        yield 'JABBERWOCKY'
    except ZeroDivisionError :
        msg = 'Please DO NOT divede by zero!'
    finally:
        sys.stdout.write = original_write
        if msg:
            print(msg)