python基础之上下文管理器

前言

关于计算器运行的上下文的概念，我的理解也不是很深；按我的理解就是程序在运行之前，其所需要的资源，运行环境等都会被序列化，然后加入到CPU的任务队列中，等待调度系统分配时间片执行。下面谈谈python上下文管理器的使用。

系列文章

• python基础之文件读写

上下文管理器

• python中最常用的上下文管理器就是文件的打开和关闭了。

with open(filename,'r') as file:
    file.read()

原理

• python上下文使用with触发，内部实现了__enter__和__exit__两个魔法方法。

class context(object):
    def __init__(self):
        print('aaaa')
    def __enter__(self):
        print('bbbb')
    def __exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb):
        print('cccc')
# exc_type：异常的类型；
# exc_val：异常的详细信息；
# exc_tb：异常发生的位置；
# 如果没有发生异常，以上三个值都是None
with context() as f:
    '''主体逻辑'''
    print('xxxx')
# 输出
aaaa
bbbb
xxxx
cccc

• 当使用with触发管理器的时候，先初始化执行__init__得到一个对象，然后执行__enter__方法，再执行主体程序的逻辑，最后执行__exit__方法。

注意

• 当程序主体逻辑执行完毕退出with语句块或者主体逻辑代码块出现异常，则会自动执行__exit__方法，并且会把对于的异常参数传递进来;如果没有异常，传递的是None。

• 如果主体逻辑代码发生了错误，但是__exit__函数返回True,则with语句主体逻辑代码块异常不会被抛出，终止程序；如果返回None或者False，异常会被主动raise，并终止程序。

总结上下文管理器的完整的原理

1. 初始化获取一个上下文管理器对象；

2. 加载上下文管理器的 exit() 方法备用；

3. 调用上下文管理器的 enter() 方法；如果有 as f从句，则将 enter() 方法的返回值赋给f;

4. 执行主体逻辑代码块；

5. 调用上下文管理器的 exit() 方法；

python的上下文管理工具contextlib

python内置了对于上下文管理器更优雅的管理方法

import contextlib
@contextlib.contextmanager
def test():
    print('aaaaaa')
    try:
        yield 1
    finally:
        print('bbbbb')
with test() as f:
    print('ccccc')
# 输出
aaaaaa
ccccc
bbbbb

底层简化版的原理

class ContextTest(object):
    def __init__(self):
        self.f = self.test()
    def __enter__(self):
        return next(self.f)
    def __exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb):
        try:
            next(self.f)
        except StopIteration:
            return False
    def test(self):
        print('aaaaaa')
        try:
            yield 1
        finally:
            print('bbbbb')
with ContextTest() as f:
    print(f)
    print('kkkkkk')

• 说明：

1. 先初始化一个ContextTest上下文管理器对象,得到一个对象的生成器test()

2. 加载上下文管理器的 exit() 方法备用；

3. 调用上下文管理器的 enter() 方法；执行next()方法唤醒test()生成器，执行yield关键字前面的代码；

4. 执行主体逻辑代码；

5. 调用上下文管理器的 exit() 方法；该方法调用next()方法再次唤醒生成器，执行yield关键字后面的代码；

参考

• https://docs.python.org/3/