应用DataAdapter对象更新数据库中的数据
with 与 上下文管理器
提示:前面的内容较为基础,重点知识在后半段。
with
这个关键字,对于每一学习Python的人,都不会陌生。
操作文本对象的时候,几乎所有的人都会让我们要用 with open
,这就是一个上下文管理的例子。你一定已经相当熟悉了,我就不再废话了。
with open('test.txt') as f:
print f.readlines()
1.14.1 what context manager?
基本语法
with EXPR as VAR:
BLOCK
先理清几个概念
1. 上下文表达式:with open('test.txt') as f:
2. 上下文管理器:open('test.txt')
3. f 不是上下文管理器,应该是资源对象。
1.14.2 how context manager?
要自己实现这样一个上下文管理,要先知道上下文管理协议。
简单点说,就是在一个类里,实现了__enter__
和__exit__
的方法,这个类的实例就是一个上下文管理器。
例如这个示例:
class Resource():
def __enter__(self):
print('===connect to resource===')
return self
def __exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb):
print('===close resource connection===') def operate(self):
print('===in operation===') with Resource() as res:
res.operate()
我们执行一下,通过日志的打印顺序。可以知道其执行过程。
===connect to resource===
===in operation===
===close resource connection===
从这个示例可以很明显的看出,在编写代码时,可以将资源的连接或者获取放在__enter__
中,而将资源的关闭写在__exit__
中。
1.14.3 why context manager?
学习时多问自己几个为什么,养成对一些细节的思考,有助于加深对知识点的理解。
为什么要使用上下文管理器?
在我看来,这和 Python 崇尚的优雅风格有关。
- 可以以一种更加优雅的方式,操作(创建/获取/释放)资源,如文件操作、数据库连接;
- 可以以一种更加优雅的方式,处理异常;
第一种,我们上面已经以资源的连接为例讲过了。
而第二种,会被大多数人所忽略。这里会重点讲一下。
大家都知道,处理异常,通常都是使用 try...execept..
来捕获处理的。这样做一个不好的地方是,在代码的主逻辑里,会有大量的异常处理代理,这会很大的影响我们的可读性。
好一点的做法呢,可以使用 with
将异常的处理隐藏起来。
仍然是以上面的代码为例,我们将1/0
这个一定会抛出异常的代码
写在 operate
里
class Resource():
def __enter__(self):
print('===connect to resource===')
return self def __exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb):
print('===close resource connection===')
return True def operate(self):
1/0 with Resource() as res:
res.operate()
运行一下,惊奇地发现,居然不会报错。
这就是上下文管理协议的一个强大之处,异常可以在__exit__
进行捕获并由你自己决定如何处理,是抛出呢还是在这里就解决了。在__exit__
里返回 True
(没有return 就默认为 return False),就相当于告诉 Python解释器,这个异常我们已经捕获了,不需要再往外抛了。
在 写__exit__
函数时,需要注意的事,它必须要有这三个参数:
- exc_type:异常类型
- exc_val:异常值
- exc_tb:异常的错误栈信息
当主逻辑代码没有报异常时,这三个参数将都为None。
1.14.4 how contextlib?
在上面的例子中,我们只是为了构建一个上下文管理器,却写了一个类。如果只是要实现一个简单的功能,写一个类未免有点过于繁杂。这时候,我们就想,如果只写一个函数就可以实现上下文管理器就好了。
这个点Python早就想到了。它给我们提供了一个装饰器,你只要按照它的代码协议来实现函数内容,就可以将这个函数对象变成一个上下文管理器。
我们按照 contextlib 的协议来自己实现一个打开文件(with open)的上下文管理器。
import contextlib @contextlib.contextmanager
def open_func(file_name):
# __enter__方法
print('open file:', file_name, 'in __enter__')
file_handler = open(file_name, 'r') # 【重点】:yield
yield file_handler # __exit__方法
print('close file:', file_name, 'in __exit__')
file_handler.close()
return with open_func('/Users/MING/mytest.txt') as file_in:
for line in file_in:
print(line)
在被装饰函数里,必须是一个生成器(带有yield),而yield之前的代码,就相当于__enter__
里的内容。yield 之后的代码,就相当于__exit__
里的内容。
上面这段代码只能实现上下文管理器的第一个目的(管理资源),并不能实现第二个目的(处理异常)。
如果要处理异常,可以改成下面这个样子。
import contextlib @contextlib.contextmanager
def open_func(file_name):
# __enter__方法
print('open file:', file_name, 'in __enter__')
file_handler = open(file_name, 'r') try:
yield file_handler
except Exception as exc:
# deal with exception
print('the exception was thrown')
finally:
print('close file:', file_name, 'in __exit__')
file_handler.close() return with open_func('/Users/MING/mytest.txt') as file_in:
for line in file_in:
1/0
print(line)
好像只要讲到上下文管理器,大多数人都会谈到打开文件这个经典的例子。
但是在实际开发中,可以使用到上下文管理器的例子也不少。我这边举个我自己的例子。
在OpenStack中,给一个虚拟机创建快照时,需要先创建一个临时文件夹,来存放这个本地快照镜像,等到本地快照镜像创建完成后,再将这个镜像上传到Glance。然后删除这个临时目录。
这段代码的主逻辑是创建快照
,而创建临时目录
,属于前置条件,删除临时目录
,是收尾工作。
虽然代码量很少,逻辑也不复杂,但是“创建临时目录,使用完后再删除临时目录
”这个功能,在一个项目中很多地方都需要用到,如果可以将这段逻辑处理写成一个工具函数作为一个上下文管理器,那代码的复用率也大大提高。
代码是这样的
总结起来,使用上下文管理器有三个好处:
- 提高代码的复用率;
- 提高代码的优雅度;
- 提高代码的可读性;
Python面试题:with的用法与自我实现
with 语句的作用
with 语句的基本作用:构建对资源创建与释放的 with open('a','r) as f:
for line in f:
print line.strip()
以上代码使用with as 语句来操作一个文件,其作用为 打开一个文件,如果一切正常则,将文件对下赋值给f,然后使用迭代器遍历文件中的每一行,当最终遍历完成后,再关闭文件。且即使发生了异常,该文件仍然会被关闭。 with执行原理
当with 执行时,执行 上下文表达式(context_expr) 来获得一个上下文管理器,上下文管理器的职责是提供一个上下文对象,用于在with语句块中处理细节:
1、 一旦获取的上下文对象,就会调用它的 enter() 方法,将完成 with语句 块执行前的所有准备功能工作。
2、如果with 语句后面跟了 as 语句,则用 enter() 方法的返回值来赋值;
3、当with语句块结束时,无论是正常结束,还是由于异常,都会调用上下文对象的__exit__()方法,exit()方法有3个参数,如果with语句正常结束,三个参数全部都是 None;如果发生异常,三个参数的值分别等于调用sys.exc_info()函数返回的三个值:类型(异常类)、值(异常实例)和跟踪记录(traceback),相应的跟踪记录对象。 with支持对象
通过以上的原理可以知道,我们不能对任意的python 对象都使用 with 语句, 对象需要支持 上下文管理协议。
也就是说,只有内建了“上下文管理”的对象可以和with一起工作,目前支持该协议的对象有: file
decimal.Context
thread.LockType
threading.Lock
threading.RLock
threading.Condition
threading.Semaphore
threading.BoundedSemaphore
with语句的自我实现
通过以上的运行原理可知,我们可以在类中自行创建 enter() 和 exit() 方法,来配合 with 语句创建类实例: class Test:
def __enter__(self):
print 'begin connect ...' def __exit__(self,exc_type, exc_val, exc_tb):
print 'close connect...' if __name__ == '__main__':
with Test() as f:
print 'run...'
with语句的自我实现
通过调用 python 的 contextlib 模块,可以不需要构造含有 enter,exit 的类就可以使用with, 注意需结合yield 使用 (目前仅知道该用法) from contextlib import contextmanager @contextmanager
def test():
print 'begin connect ...'
yield 'ddd'
print 'close connect...' if __name__ == '__main__':
#未赋值,则不输出函数中的返回值
with test():
print 'a'
#赋值,输出函数中的返回值
with test() as f:
print f
print 'a'
python 上下文管理协议
上下文管理协议 即 enter 和 exit python 上下文管理器(Contextor)
上下文管理器即 实现了 上下文管理协议,当Contextor 调用/实例化时,则创建了 上下文管理器,类似实现迭代器协议类调用生成迭代器一样。运行的执行原理: 1、执行contextor 以获取上下文管理器
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
4、如果有 as 语句,则将enter() 方法的返回值赋值给 变量名
5、执行语句with 中的代码
6、调用上下文管理器的 exit() 方法,如果退出使用由于异常导致的,那么该异常的 type、value 和 traceback 会作为参数传给 exit(),否则传三个 None
test
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