上下文管理协议
要使用 with 语句，首先要明白上下文管理器这一概念。有了上下文管理器，with 语句才能工作。
下面是一组与上下文管理器和with 语句有关的概念。
上下文管理协议（Context Management Protocol）：包含方法 __enter__() 和 __exit__()，支持该协议的对象要实现这两个方法。
上下文管理器（Context Manager）：支持上下文管理协议的对象，这种对象实现了__enter__() 和 __exit__() 方法。上下文管理器定义执行 with 语句时要建立的运行时上下文，负责执行 with 语句块上下文中的进入与退出操作。通常使用 with 语句调用上下文管理器，也可以通过直接调用其方法来使用。
运行时上下文（runtime context）：由上下文管理器创建，通过上下文管理器的 __enter__() 和__exit__() 方法实现，__enter__() 方法在语句体执行之前进入运行时上下文，__exit__() 在语句体执行完后从运行时上下文退出。with 语句支持运行时上下文这一概念。
上下文表达式（Context Expression）：with 语句中跟在关键字 with 之后的表达式，该表达式要返回一个上下文管理器对象。
语句体（with-body）：with 语句包裹起来的代码块，在执行语句体之前会调用上下文管理器的 __enter__() 方法，执行完语句体之后会执行__exit__() 方法。
with如何工作?
- 紧跟with后面的语句被求值后，返回对象的 __enter__() 方法被调用，这个方法的返回值将被赋值给as后面的变量。
- 当with后面的代码块全部被执行完之后，将调用前面返回对象的 __exit__()方法。
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class Sample: def __enter__(self): print("In __enter__()") return "Foo" def __exit__(self, type, value, trace): print("In __exit__()")def get_sample(): return Sample()with get_sample() as sample: # 表达式返回的对象要实现__enter__与__exit__方法 print("sample:", sample)# 打印内容In __enter__()sample: FooIn __exit__() |
with真正强大之处是它可以处理异常。
可能你已经注意到Sample类的 __exit__ 方法有三个参数 val, type 和 trace。 这些参数在异常处理中相当有用。我们来改一下代码，看看具体如何工作的。
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_type = typeclass Sample: def __enter__(self): return self # 返回了实例自身 def __exit__(self, type, value, trace): print("type:", type,_type(type)) # 类 print("value:", value,_type(value)) # 实例 print("trace:", trace,_type(trace)) def do_something(self): bar = 1/0 return bar + 10with Sample() as sample: sample.do_something() |
执行结果
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type: <class 'ZeroDivisionError'> <class 'type'>Traceback (most recent call last):value: division by zero <class 'ZeroDivisionError'> File "D:/python/luffy_2/test.py", line 15, in <module>trace: <traceback object at 0x000001E8E7BCEB88> <class 'traceback'> sample.do_something() File "D:/python/luffy_2/test.py", line 12, in do_something bar = 1/0ZeroDivisionError: division by zero |
实际上，在with后面的代码块抛出任何异常时，__exit__() 方法被执行。正如例子所示，异常抛出时，与之关联的type，value和stack trace传给 __exit__() 方法，因此抛出的ZeroDivisionError异常被打印出来了。开发库时，清理资源，关闭文件等等操作，都可以放在 __exit__ 方法当中。
另外，__exit__ 除了用于tear things down，还可以进行异常的监控和处理，注意后几个参数。要跳过一个异常，只需要返回该函数True即可。
更改上面代码
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_type = typeclass Sample: def __enter__(self): return self def __exit__(self, type, value, trace): print("type:", type,_type(type)) # 类 print("value:", value,_type(value)) # 实例 print("trace:", trace,_type(trace)) return isinstance(value, ZeroDivisionError) def do_something(self): bar = 1/0 return bar + 10with Sample() as sample: sample.do_something() |
执行结果
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type: <class 'ZeroDivisionError'> <class 'type'>value: division by zero <class 'ZeroDivisionError'>trace: <traceback object at 0x000001195FDDEBC8> <class 'traceback'> |
