with 原理及其上下文管理器

  • python with的原理
  • with 语句的作用简述
  • with执行原理
  • with支持对象
  • with语句的自我实现01
  • with语句的自我实现02
  • python 上下文管理协议
  • python 上下文管理器（Contextor）
  • 运行的执行原理：


python with的原理

with 语句的作用简述

with open('a','r) as f:
    for line in f:
        print line.strip()

以上代码使用with as 语句来操作一个文件，其作用为 打开一个文件，如果一切正常则，将文件对下赋值给f，然后使用迭代器遍历文件中的每一行，当最终遍历完成后，再关闭文件。且即使发生了异常，该文件仍然会被关闭。
因此with 语句的基本作用：构建对资源创建与释放的

with执行原理

当with 执行时，执行 上下文表达式（context_expr) 来获得一个上下文管理器，上下文管理器的职责是提供一个上下文对象，用于在with语句块中处理细节：
1、 一旦获取的上下文对象，就会调用它的 enter() 方法， 将完成 with语句 块执行前的所有准备功能工作。
2、如果with 语句后面跟了 as 语句，则用 enter() 方法的返回值来赋值；
3、当with语句块结束时，无论是正常结束，还是由于异常，都会调用上下文对象的__exit__()方法，exit()方法有3个参数，如果with语句正常结束，三个参数全部都是 None；如果发生异常，三个参数的值分别等于调用sys.exc_info()函数返回的三个值：类型（异常类）、值（异常实例）和跟踪记录（traceback），相应的跟踪记录对象。

with支持对象

通过以上的原理可以知道，我们不能对任意的python 对象都使用 with 语句， 对象需要支持 上下文管理协议。
也就是说，只有内建了“上下文管理”的对象可以和with一起工作，目前支持该协议的对象有：

file
	decimal.Context
	thread.LockType
	threading.Lock
	threading.RLock
	threading.Condition
	threading.Semaphore
	threading.BoundedSemaphore

with语句的自我实现01

通过以上的运行原理我们可以在类中自行创建 enter() 和 exit() 方法，来配合 with 语句创建类实例：

class Test:
    def __enter__(self):
        print 'begin connect ...'
    
    def __exit__(self,exc_type, exc_val, exc_tb):
        print 'close connect...'

if __name__ == '__main__':
    with Test() as f:
        print 'run...'

with语句的自我实现02

通过调用 python 的 contextlib 模块，可以不需要构造含有 enter,exit 的类就可以使用with, 注意需结合yield 使用 (目前仅知道该用法）

from contextlib import contextmanager

@contextmanager
def test():
    print 'begin connect ...'
    yield 'ddd'
    print 'close connect...'

if __name__ == '__main__':
	#未赋值，则不输出函数中的返回值
	with test():
		print 'a'
		#赋值，输出函数中的返回值
	with test() as f:
	    print f
	    print 'a'

python 上下文管理协议

上下文管理协议 即 enter 和 exit

python 上下文管理器（Contextor）

上下文管理器即 实现了 上下文管理协议，当Contextor 调用/实例化时，则创建了 上下文管理器，类似实现迭代器协议类调用生成迭代器一样。

运行的执行原理：

1、执行contextor 以获取上下文管理器
2、加载上下文管理器的exit()方法，备用
3、调用上下文管理器的enter()方法
4、如果有 as 语句，则将enter() 方法的返回值赋值给 变量名
5、执行语句with 中的代码
6、调用上下文管理器的 exit() 方法，如果退出使用由于异常导致的，那么该异常的 type、value 和 traceback 会作为参数传给 exit()，否则传三个 None