用python优雅打开文件及上下文管理协议

有次面试被问到如何优雅地打开一个文件？

 

那就是用with语句，调用过后可以自动关闭。

 

但是为什么使用with语句就可以自动关闭呢，原因就是上下文管理协议。

 

上下文管理协议：包含方法 __enter__() 和 __exit__()，支持该协议的对象要实现这两个方法。

with open('a.txt', 'r') as a, open('b.txt', 'w') as b:
    b.write(a.read()) 

 

读取文件with语句的实现及其调用过程：

class ReadFile(object):
    def __init__(self, filename):
        self.file = open(filename, 'r')
    
    def __enter__(self):
        return self.file
    
    def __exit__(self, type, value, traceback):
        # type, value, traceback 分别代表错误的类型、值、追踪栈
        self.file.close()
        # 返回 True 代表不抛出错误，否则错误会被 with 语句抛出
        return True
 
with ReadFile('test.txt') as file_read:
    for line in file_read.readlines():
        print(line)                
 

 

在调用的时候：

　　1、with语句先暂存了ReadFile类的__exit__方法

　　2、然后调用ReadFile类的__enter__方法

　　3、__enter__方法打开文件，并将结果返回给with语句

　　4、上一步的结果被传递给file_read参数

　　5、在with语句内对file_read参数进行操作，读取每一行

　　6、读取完成之后，with语句调用之前暂存的__exit__方法

　　7、__exit__方法关闭了文件

 

要注意的是，在__exit__方法内，我们关闭了文件，但最后返回True，所以错误不会被with语句抛出。否则with语句会抛出一个对应的错误。

 

　　当我们写文件时，操作系统往往不会立刻把数据写入磁盘，而是放到内存缓存起来，空闲的时候再慢慢写入。只有调用close()方法时，操作系统才保证把没有写入的数据全部写入磁盘。忘记调用close()的后果是数据可能只写了一部分到磁盘，剩下的丢失了。所以，还是用with语句来得保险。