Python进阶：With语句和上下文管理器ContextManager
Python中的with语句和上下文管理器，是从2.5版本开始加入到Python语法中的。
老规矩，文中代码整理后上传到Github：xianhu/LearnPython
上下文管理器（Context Manager）
上下文管理器是指在一段代码执行之前执行一段代码，用于一些预处理工作；执行之后再执行一段代码，用于一些清理工作。比如打开文件进行读写，读写完之后需要将文件关闭。又比如在数据库操作中，操作之前需要连接数据库，操作之后需要关闭数据库。在上下文管理协议中，有两个方法__enter__和__exit__，分别实现上述两个功能。
with语法
讲到上下文管理器，就不得不说到python的with语法。基本语法格式为：
with EXPR as VAR:
BLOCK
这里就是一个标准的上下文管理器的使用逻辑，稍微解释一下其中的运行逻辑：
（1）执行EXPR语句，获取上下文管理器（Context Manager）
（2）调用上下文管理器中的__enter__方法，该方法执行一些预处理工作。
（3）这里的as VAR可以省略，如果不省略，则将__enter__方法的返回值赋值给VAR。
（4）执行代码块BLOCK，这里的VAR可以当做普通变量使用。
（5）最后调用上下文管理器中的的__exit__方法。
（6）__exit__方法有三个参数：exc_type, exc_val, exc_tb。如果代码块BLOCK发生异常并退出，那么分别对应异常的type、value 和 traceback。否则三个参数全为None。
（7）__exit__方法的返回值可以为True或者False。如果为True，那么表示异常被忽视，相当于进行了try-except操作；如果为False，则该异常会被重新raise。
实例：自己实现打开文件操作
# 自定义打开文件操作
class MyOpen(object):
def __init__(self, file_name):
"""初始化方法"""
self.file_name = file_name
self.file_handler = None
return
def __enter__(self):
"""enter方法，返回file_handler"""
print("enter:", self.file_name)
self.file_handler = open(self.file_name, "r")
return self.file_handler
def __exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb):
"""exit方法，关闭文件并返回True"""
print("exit:", exc_type, exc_val, exc_tb)
if self.file_handler:
self.file_handler.close()
return True
# 使用实例
with MyOpen("python_base.py") as file_in:
for line in file_in:
print(line)
raise ZeroDivisionError
# 代码块中主动引发一个除零异常，但整个程序不会引发异常
代码很简单，也很容易理解，这里不做过多解释。
内置库contextlib的使用
Python提供内置的contextlib库，使得上线文管理器更加容易使用。其中包含如下功能：
（1）装饰器contextmanager。该装饰器将一个函数中yield语句之前的代码当做__enter__方法执行，yield语句之后的代码当做__exit__方法执行。同时yield返回值赋值给as后的变量。
@contextlib.contextmanager
def open_func(file_name):
# __enter__方法
print('open file:', file_name, 'in __enter__')
file_handler = open(file_name, 'r')
yield file_handler
# __exit__方法
print('close file:', file_name, 'in __exit__')
file_handler.close()
return
with open_func('python_base.py') as file_in:
for line in file_in:
print(line)
（2）closing类。该类会自动调用传入对象的close方法。使用实例如下：
class MyOpen2(object):
def __init__(self, file_name):
"""初始化方法"""
self.file_handler = open(file_name, "r")
return
def close(self):
"""关闭文件，会被自动调用"""
print("call close in MyOpen2")
if self.file_handler:
self.file_handler.close()
return
with contextlib.closing(MyOpen2("python_base.py")) as file_in:
pass
这里会自动调用MyOpen2的close方法。我们查看contextlib.closing方法，内部实现为：
class closing(object):
"""Context to automatically close something at the end of a block."""
def __init__(self, thing):
self.thing = thing
def __enter__(self):
return self.thing
def __exit__(self, *exc_info):
self.thing.close()closing类的__exit__方法自动调用传入的thing的close方法。
（3）nested类。该类在Python2.7之后就删除了。原本该类的作用是减少嵌套，但是Python2.7之后允许如下的写法：
with open("aaa", "r") as file_in, open("bbb", "w") as file_out:
pass参考：https://www.python.org/dev/peps/pep-0343/
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