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python 上下文管理器及自定义原理解析(2)

来源: 易采站长站

contextmanager.__enter__() 从该方法进入运行时上下文,并返回当前对象或者与运行时上下文相关的其他对象。如果with语句有as关键词存在,返回值会绑定在as后的变量上。

contextmanager.__exit__(exc_type, exc_val, exc_tb) 退出运行时上下文,并返回一个布尔值标示是否有需要处理的异常。如果在执行with语句体时发生异常,那退出时参数会包括异常类型、异常值、异常追踪信息,否则,3个参数都是None。

with语句的语法如下:

with EXPR as VAR:
  BLOCK

with和as是关键词,EXPR就是上下文表达式,是任意表达式(一个表达式,不是表达式列表),VAR是赋值的目标变量。"as VAR"是可选的。

上述语句的底层实现可以这样描述:

mgr = (EXPR)
exit = type(mgr).__exit__ # 并没有调用
value = type(mgr).__enter__(mgr)
exc = True
try:
  try:
    VAR = value # 如果有"as VAR"
    BLOCK
  except:
    # 这里会处理异常
    exc = False
    if not exit(mgr, *sys.exc_info()):
      raise
    # 如果__exit__返回值是false,异常将被传播;如果返回值是真,异常将被终止
finally:
  if exc:
    exit(mgr, None, None, None)

这样with语句的执行过程就很清楚了。

执行上下文表达式,获取上下文管理器 加载上下文管理器的__exit__()方法以备后期调用 调用上下文管理器的__enter__()方法 如果with语句有指定目标变量,将从__enter__()方法获取的相关对象赋值给目标变量 执行with语句体 调用上下文管理器的__exit__()方法,如果是with语句体造成的异常退出,那异常类型、异常值、异常追踪信息将被传给__exit__(),否则,3个参数都是None。

也可以将多个表达式组织在一起。

with A() as a, B() as b:
BLOCK

它等价于

with A() as a: with B() as b: BLOCK

注:多上下文表达式是从python 2.7开始支持的

自定义上下文管理器(模拟with打开文件)

要实现一个自定义的上下文管理器,肯定要实现两个方法,一是进入对象范围时的准备工作,二是离开对象范围时的结束工作。

Python提供了两个类的方法分别实现上述功能:

__enter__ 进入对象范围时(一般代码块开始)被调用; __exit__ 离开对象范围时(代码块结束)呗调用;

因此,一个Python类,只要实现了上述两种方法,就可以说是一个上下文管理器。

class MyOpen(object):
  def __init__(self,path,mode):
    # 记录要操作的文件路径和模式
    self.__path = path
    self.__mode = mode
 
  def __enter__(self):
    print('代码执行到了__enter__......')
    # 打开文件
    self.__handle = open(self.__path,self.__mode)
    # 返回打开的文件对象引用, 用来给 as 后的变量f赋值
    return self.__handle
 
  # 退出方法中,用来实现善后处理工作
  def __exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb):
    print('代码执行到了__exit__......')   
    self.__handle.close()
 
# a+ 打开一个文件用于读写。如果该文件已存在,文件指针将会放在文件的结尾。文件打开时会是追加模式。如果该文件不存在,创建新文件用于读写。
with MyOpen('test.txt','a+') as f:
  # 创建写入文件
  f.write("Hello Python!!!")
  print("文件写入成功")
            
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