Python基礎(chǔ)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(chǔ)之with語句和上下文管理器怎么使用的相關(guān)知識(shí)，內(nèi)容詳細(xì)易懂，操作簡單快捷，具有一定借鑒價(jià)值，相信大家閱讀完這篇Python基礎(chǔ)之with語句和上下文管理器怎么使用文章都會(huì)有所收獲，下面我們一起來看看吧。

1. with語句的使用

基礎(chǔ)班向文件中寫入數(shù)據(jù)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(nèi)容
 f.write("hello world")
 # 3、關(guān)閉文件
 f.close()

代碼說明:

文件使用完后必須關(guān)閉，因?yàn)槲募?duì)象會(huì)占用操作系統(tǒng)的資源，并且操作系統(tǒng)同一時(shí)間能打開的文件數(shù)量也是有限的

這種寫法可能出現(xiàn)一定的安全隱患，錯(cuò)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(nèi)容
 f.write("hello world")
 # 3、關(guān)閉文件
 f.close()

運(yùn)行結(jié)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(shí)都有可能產(chǎn)生IOError，一旦出錯(cuò)，后面的f.close()就不會(huì)調(diào)用。

為了保證無論是否出錯(cuò)都能正確地關(guān)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(nèi)容
    f.write("xxxxx")
 
except IOError as e:
    print("文件操作出錯(cuò)", e)
 
finally:
    # 3、關(guān)閉文件
    f.close()

運(yùn)行結(jié)果:

文件操作出錯(cuò) not writable

這種方法雖然代碼運(yùn)行良好,但是缺點(diǎn)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(zhí)行完成以后自動(dòng)調(diào)用關(guān)閉文件操作，即使出現(xiàn)異常也會(huì)自動(dòng)調(diào)用關(guān)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(nèi)容
    f.write("hello world")

2. 上下文管理器

一個(gè)類只要實(shí)現(xiàn)了__enter__()和__exit__()這個(gè)兩個(gè)方法，通過該類創(chuàng)建的對(duì)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(qiáng)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(shù)創(chuàng)建的文件對(duì)象就是就是一個(gè)上下文管理器對(duì)象。

自定義上下文管理器類,模擬文件操作:

定義一個(gè)File類，實(shí)現(xiàn) __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(jìn)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(jìn)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(yùn)行結(jié)果:

進(jìn)入上文方法
hello world
進(jìn)入下文方法

代碼說明:

• __enter__表示上文方法，需要返回一個(gè)操作文件對(duì)象

• __exit__表示下文方法，with語句執(zhí)行完成會(huì)自動(dòng)執(zhí)行，即使出現(xiàn)異常也會(huì)執(zhí)行該方法。

3. 上下文管理器的另外一種實(shí)現(xiàn)方式

假如想要讓一個(gè)函數(shù)成為上下文管理器，Python 還提供了一個(gè) @contextmanager 的裝飾器，更進(jìn)一步簡化了上下文管理器的實(shí)現(xiàn)方式。通過 yield 將函數(shù)分割成兩部分，yield 上面的語句在 __enter__ 方法中執(zhí)行，yield 下面的語句在 __exit__ 方法中執(zhí)行，緊跟在 yield 后面的參數(shù)是函數(shù)的返回值。

# 導(dǎo)入裝飾器
from contextlib import contextmanager
 
# 裝飾器裝飾函數(shù)，讓其稱為一個(gè)上下文管理器對(duì)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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