Python之上下文管理器

以下文章總結自《head first python》讀書筆記

從python處理乙個檔案說起，在python中開啟乙個檔案時，一般的**邏輯如下：

file = open('test.txt')
for line in file:
print(line)
file.close()

以上**主要做了3件事：1）開啟乙個檔案；2）處理檔案，讀取每一行並列印出來；3)關閉檔案

with open('test.txt') as file:
for line in file:
print(line, end='')

明顯的區別是，**簡潔了，沒有close呼叫，這是通過with語句來實現的，只要它的**組結束，就會自動呼叫close。這樣做有效的避免了程式設計師處理完檔案後忘記使用close。尤其如果是寫檔案的時候，如果忘記呼叫close可能會導致資料丟失或破壞。

而with語句就是乙個python內建的上下文管理器。with語句負責管理其**組執行的上下文。

首先，前面提到了with是乙個內建的上下文管理器（標準庫中也支援建立簡單的上下文管理器，使用contextlib模組），如果要使用with控制某個外部變數（比如開啟檔案），一般要建立乙個遵循上下文管理協議的類。

協議指出，建立的類必須至少定義兩個方法:__enter__和__exit__。這就是協議，如果類遵循這個協議，就可以掛接到with語句。

乙個物件用於with語句時，在with語句的**組開始之前，直譯器會呼叫這個物件的__enter__方法。這樣就可以在__enter__中執行必要的建立**。

同時enter可以（但不是必須）向with語句返回乙個值

一旦with語句的**組結束，直譯器就會呼叫這個物件的__exit__方法。可以在exit方法中編輯對應的清理**。

由於with語句的**組有可能執行失敗，exit方法必須在發生這種情況時進行處理。

除了上述提到的enter和exit，還可以根據需要為類增加其他方法，包括定義自己的__init__。如需要建立此方法，可以將初始化活動和建立活動分離。

定義__init__允許完成額外的物件初始化。init在enter之前執行。

為了掛接with語句，上下文管理協議需要建立乙個提供以下內容的類：

1）__init__方法，來完成初始化（如果需要）

2) __enter__方法，來完成所有建立工作

3) __exit__方法，來完成所有清理工作。

再回過頭看之前開啟檔案的例子：

with open('test.txt') as file:
for line in file:
print(line, end='')

1）直譯器遇到with語句時，首先呼叫與open（有乙個py檔案，定義了乙個類，類名為open，包含init，enter，exit方法）呼叫關聯的__init__

2) 一旦init執行，直譯器會呼叫enter來確保呼叫open的結果會賦給file變數。

3）with語句結束時，直譯器會呼叫__exit__來完成清理，會確保開啟的檔案關閉，然後才繼續。