Python基礎之with語句和上下文管理器怎么使用

這篇文章主要介紹了Python基礎之with語句和上下文管理器怎么使用的相關知識，內容詳細易懂，操作簡單快捷，具有一定借鑒價值，相信大家閱讀完這篇Python基礎之with語句和上下文管理器怎么使用文章都會有所收獲，下面我們一起來看看吧。

1. with語句的使用

基礎班向文件中寫入數據的示例代碼:

 # 1、以寫的方式打開文件
 f = open("1.txt", "w")
 # 2、寫入文件內容
 f.write("hello world")
 # 3、關閉文件
 f.close()

代碼說明:

文件使用完后必須關閉，因為文件對象會占用操作系統的資源，并且操作系統同一時間能打開的文件數量也是有限的

這種寫法可能出現一定的安全隱患，錯誤代碼如下:

 # 1、以讀的方式打開文件
 f = open("1.txt", "r")
 # 2、讀取文件內容
 f.write("hello world")
 # 3、關閉文件
 f.close()

運行結果:

Traceback (most recent call last):
  File "/home/python/Desktop/test/xxf.py", line 4, in <module>
    f.write("hello world")
io.UnsupportedOperation: not writable

代碼說明:

由于文件讀寫時都有可能產生IOError，一旦出錯，后面的f.close()就不會調用。

為了保證無論是否出錯都能正確地關閉文件，我們可以使用try ... finally來解決

安全寫法, 代碼如下:

try:
    # 1、以讀的方式打開文件
    f = open("1.txt", "r")
    # 2、讀取文件內容
    f.write("xxxxx")
 
except IOError as e:
    print("文件操作出錯", e)
 
finally:
    # 3、關閉文件
    f.close()

運行結果:

文件操作出錯 not writable

這種方法雖然代碼運行良好,但是缺點就是代碼過于冗長,并且需要添加try-except-finally語句,不是很方便,也容易忘記.

在這種情況下,Python提供了 with 語句的這種寫法，既簡單又安全，并且 with 語句執行完成以后自動調用關閉文件操作，即使出現異常也會自動調用關閉文件操作。

with 語句的示例代碼:

# 1、以寫的方式打開文件
with open("1.txt", "w") as f:
    # 2、讀取文件內容
    f.write("hello world")

2. 上下文管理器

一個類只要實現了__enter__()和__exit__()這個兩個方法，通過該類創建的對象我們就稱之為上下文管理器。

上下文管理器可以使用 with 語句，with語句之所以這么強大，背后是由上下文管理器做支撐的，也就是說剛才使用 open 函數創建的文件對象就是就是一個上下文管理器對象。

自定義上下文管理器類,模擬文件操作:

定義一個File類，實現 __enter__() 和 __exit__()方法，然后使用 with 語句來完成操作文件， 示例代碼:

class File(object):
 
    # 初始化方法
    def __init__(self, file_name, file_model):
        # 定義變量保存文件名和打開模式
        self.file_name = file_name
        self.file_model = file_model
 
    # 上文方法
    def __enter__(self):
        print("進入上文方法")
        # 返回文件資源
        self.file = open(self.file_name,self.file_model)
        return self.file
 
    # 下文方法
    def __exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb):
        print("進入下文方法")
        self.file.close()
 
 
if __name__ == '__main__':
 
    # 使用with管理文件
    with File("1.txt", "r") as file:
        file_data = file.read()
        print(file_data)

運行結果:

進入上文方法
hello world
進入下文方法

代碼說明:

• __enter__表示上文方法，需要返回一個操作文件對象

• __exit__表示下文方法，with語句執行完成會自動執行，即使出現異常也會執行該方法。

3. 上下文管理器的另外一種實現方式

假如想要讓一個函數成為上下文管理器，Python 還提供了一個 @contextmanager 的裝飾器，更進一步簡化了上下文管理器的實現方式。通過 yield 將函數分割成兩部分，yield 上面的語句在 __enter__ 方法中執行，yield 下面的語句在 __exit__ 方法中執行，緊跟在 yield 后面的參數是函數的返回值。

# 導入裝飾器
from contextlib import contextmanager
 
# 裝飾器裝飾函數，讓其稱為一個上下文管理器對象
@contextmanager
def my_open(path, mode):
    try:
        # 打開文件
        file = open(file_name, file_mode)
        # yield之前的代碼好比是上文方法
        yield file
    except Exception as e:
        print(e)
    finally:
        print("over")
        # yield下面的代碼好比是下文方法
        file.close()
 
# 使用with語句
with my_open('out.txt', 'w') as f:
    f.write("hello , the simplest context manager")

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