一文带你搞懂Python上下文管理器

一文带你搞懂Python上下文管理器

一、什么是上下文管理器

我们在处理文件的时候经常看到下面这样的代码,它即是上下文管理器:

with open("test.txt", encoding="utf-8") as f:
    print(f.readlines())

它的含义是打开当前目录下的test.txt文件并打印它里面的内容,与下面的代码效果是一样的:

f = open("test.txt", encoding="utf-8")
print(f.readlines())
f.close()

对比两种写法能够发现,使用with自动执行了f.close()(关闭文件)的这步操作,能够少写一点代码。

那这样的上下文管理器是怎么实现的,下面为你讲解。

二、如何实现上下文管理器

1. 通过类实现

如果要实现上面open的上下文管理器功能,我们可以通过创建一个类,并添加__enter____exit__方法即可,如下面的代码所示:

class DiyOpen(object):

    def __init__(self, filename, **kwargs):
        self.f = open(filename, **kwargs)

    def __enter__(self):
        return self.f

    def __exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb):
        print("关闭文件")
        self.f.close()


with DiyOpen("test.txt", encoding="utf-8") as f:
    print(f.readlines())

输出结果

["第一行 ", "第二行 ", "第三行"]
关闭文件

可以看到在我们打印出文件内容后,自动执行了关闭文件的操作。

__enter____exit__的含义是什么,__exit__后面的exc_type, exc_val, exc_tb又是什么意思呢?

1)_enter_

__enter__相对来说好理解的多,当出现with语句时,它就会被触发,有返回值时,会把返回值赋值给as声明的变量,也就是我们上面的as f中的f。

2)_exit_

__exit__是在with执行完成后自动执行的,他后面的参数含义如下:

  • exc_type:异常类型
  • exc_val:异常原因e
  • xc_tb:堆栈追踪信息

当with中执行的代码报错时,除了不继续执行with包含的代码外,还会将报错信息放入上面的三个参数中,例如下面的代码:

class DiyOpen(object):

    def __init__(self, filename, **kwargs):
        self.f = open(filename, **kwargs)

    def __enter__(self):
        return self.f

    def __exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb):
        print(exc_type)
        print(exc_val)
        print(exc_tb)
        self.f.close()


with DiyOpen("test.txt", encoding="utf-8") as f:
    print(f.no())

输出结果

<class "AttributeError">
"_io.TextIOWrapper" object has no attribute "no"
<traceback object at 0x000002A34B834900>

需要注意的是:

  • 我们可以手动指定__exit__的返回值为True让它不报错。
  • 没有异常信息时,上面的三个参数值都会为None

2. 通过contextlib实现

Python内置了contextlib这个模块用于实现上下文管理器,它是通过生成器yield实现的,这个模块让我们不必再创建类和__enter__和__exit__了。

通过contextlib实现open功能的代码如下:

from contextlib import contextmanager

@contextmanager
def diy_open(filename, **kwargs):
    f = open(filename, **kwargs)  # __init__
    try:
        yield f  # __enter__
    finally:  # __exit__
        f.close()

with diy_open("test.txt", encoding="utf-8") as f:
    print(f.readlines())

总结

本篇文章就到这里了,希望能够给你带来帮助,也希望您能够多多关注云海天教程的更多内容!