python的with檔案操作與上下文

帶有「with」關鍵字的語句，它通常用在對於系統資源如檔案、資料庫連線、socket而言，應用程式開啟這些資源並執行完業務邏輯之後，必須做的一件事就是要關閉（斷開）該資源。

比如 python 程式開啟乙個檔案，往檔案中寫內容，寫完之後，就要關閉該檔案，否則會出現什麼情況呢？極端情況下會出現「too many open files」的錯誤，因為系統允許你開啟的最大檔案數量是有限的。

同樣，對於資料庫，如果連線數過多而沒有及時關閉的話，就可能會出現「can not connect to mysql server too many connections」，因為資料庫連線是一種非常昂貴的資源，不可能無限制的被建立。

來看看如何正確關閉乙個檔案。

普通版：

defm1(
):f =
open
("output.txt"
,"w"
)    f.write(
"python之禪"
)    f.close(
)

這樣寫有乙個潛在的問題，如果在呼叫 write 的過程中，出現了異常進而導致後續**無法繼續執行，close 方法無法被正常呼叫，因此資源就會一直被該程式占用者釋放。那麼該如何改進**呢？

高階版：

defm2(
):f =
open
("output.txt"
,"w"
)try
:        f.write(
"python之禪"
)except ioerror:
print
("oops error"
)finally
:        f.close(
)

改良版本的程式是對可能發生異常的**處進行 try 捕獲，使用 try/finally 語句，該語句表示如果在 try **塊中程式出現了異常，後續**就不再執行，而直接跳轉到 except **塊。而無論如何，finally 塊的**最終都會被執行。因此，只要把 close 放在 finally **中，檔案就一定會關閉。

高階版(with)：

defm3(
):with
open
("output.txt"
,"r"
)as f:
f.write(
"python之禪"
)# 在ipython裡,import this

一種更加簡潔、優雅的方式就是用 with 關鍵字。open 方法的返回值賦值給變數 f，當離開 with **塊的時候，系統會自動呼叫f.close() 方法， with 的作用和使用 try/finally 語句是一樣的。那麼它的實現原理是什麼？在講 with 的原理前要涉及到另外乙個概念，就是上下文管理器（context manager）。

任何實現了__enter__()和__exit__()方法的物件都可稱之為上下文管理器，上下文管理器物件可以使用 with 關鍵字。顯然，檔案（file）物件也實現了上下文管理器。

那麼檔案物件是如何實現這兩個方法的呢？我們可以模擬實現乙個自己的檔案類，讓該類實現__enter__()和__exit__()方法。

class
file()
:def
__init__
(self, filename, mode)
:        self.filename = filename
self.mode = mode
def__enter__
(self)
:print
("entering"
)        self.f =
open
(self.filename, self.mode)
return self.f
def__exit__
(self,
*args)
:print
("will exit"
)        self.f.close(
)

__enter__()方法返回資源物件，這裡就是你將要開啟的那個檔案物件，__exit__()方法處理一些清除工作。

因為 file 類實現了上下文管理器，現在就可以使用 with 語句了。

with file(
'out.txt'
,'w'
)as f:
print
("writing"
)    f.write(
'hello, python'
)

這樣，你就無需顯示地呼叫 close 方法了，由系統自動去呼叫，哪怕中間遇到異常 close 方法也會被呼叫。

python 還提供了乙個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將函式分割成兩部分，yield之前的語句在__enter__方法中執行，yield之後的語句在__exit__方法中執行。緊跟在 yield 後面的值是函式的返回值。

from contextlib import contextmanager
@contextmanager
defmy_open
(path, mode)
:    f =
open
(path, mode)
yield f
f.close(
)

呼叫

with my_open('out.txt', 'w') as f:
f.write("hello , the ******st context manager")

python 提供了 with 語法用於簡化資源操作的後續清除操作，是 try/finally 的替代方法，實現原理建立在上下文管理器之上。此外，python 還提供了乙個 contextmanager 裝飾器，更進一步簡化上下管理器的實現方式。

python的with檔案操作與上下文

Python的檔案操作

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