如果你有閱讀原始碼的習慣，可能會看到一些優秀的程式碼經常出現帶有 “with” 關鍵字的語句，它通常用在什麼場景呢？今天就來說說 with 和 上下文管理器。
對於系統資源如檔案、資料庫連線、socket 而言，應用程式開啟這些資源並執行完業務邏輯之後，必須做的一件事就是要關閉（斷開）該資源。
比如 Python 程式開啟一個檔案，往檔案中寫內容，寫完之後，就要關閉該檔案，否則會出現什麼情況呢？極端情況下會出現 “Too many open files” 的錯誤，因為系統允許你開啟的最大檔案數量是有限的。
同樣，對於資料庫，如果連線數過多而沒有及時關閉的話，就可能會出現 “Can not connect to MySQL server Too many connections”，因為資料庫連線是一種非常昂貴的資源，不可能無限制的被建立。
來看看如何正確關閉一個檔案。
普通版：
def m1():
f = open("output.txt", "w")
f.write("python之禪")
f.close()複製程式碼這樣寫有一個潛在的問題，如果在呼叫 write 的過程中，出現了異常進而導致後續程式碼無法繼續執行，close 方法無法被正常呼叫，因此資源就會一直被該程式佔用者釋放。那麼該如何改進程式碼呢？
進階版：
def m2():
f = open("output.txt", "w")
try:
f.write("python之禪")
except IOError:
print("oops error")
finally:
f.close()複製程式碼改良版本的程式是對可能發生異常的程式碼處進行 try 捕獲，使用 try/finally 語句，該語句表示如果在 try 程式碼塊中程式出現了異常，後續程式碼就不再執行，而直接跳轉到 except 程式碼塊。而無論如何，finally 塊的程式碼最終都會被執行。因此，只要把 close 放在 finally 程式碼中，檔案就一定會關閉。
高階版：
def m3():
with open("output.txt", "r") as f:
f.write("Python之禪")複製程式碼一種更加簡潔、優雅的方式就是用 with 關鍵字。open 方法的返回值賦值給變數 f，當離開 with 程式碼塊的時候，系統會自動呼叫 f.close() 方法， with 的作用和使用 try/finally 語句是一樣的。那麼它的實現原理是什麼？在講 with 的原理前要涉及到另外一個概念，就是上下文管理器（Context Manager）。
上下文管理器
任何實現了 __enter__() 和 __exit__() 方法的物件都可稱之為上下文管理器，上下文管理器物件可以使用 with 關鍵字。顯然，檔案（file）物件也實現了上下文管理器。
那麼檔案物件是如何實現這兩個方法的呢？我們可以模擬實現一個自己的檔案類，讓該類實現 __enter__() 和 __exit__() 方法。
class File():
def __init__(self, filename, mode):
self.filename = filename
self.mode = mode
def __enter__(self):
print("entering")
self.f = open(self.filename, self.mode)
return self.f
def __exit__(self, *args):
print("will exit")
self.f.close()複製程式碼__enter__() 方法返回資源物件，這裡就是你將要開啟的那個檔案物件，__exit__() 方法處理一些清除工作。
因為 File 類實現了上下文管理器，現在就可以使用 with 語句了。
with File(`out.txt`, `w`) as f:
print("writing")
f.write(`hello, python`)複製程式碼這樣，你就無需顯示地呼叫 close 方法了，由系統自動去呼叫，哪怕中間遇到異常 close 方法也會被呼叫。
contextlib
Python 還提供了一個 contextmanager 的裝飾器，更進一步簡化了上下文管理器的實現方式。通過 yield 將函式分割成兩部分，yield 之前的語句在 __enter__ 方法中執行，yield 之後的語句在 __exit__ 方法中執行。緊跟在 yield 後面的值是函式的返回值。
from contextlib import contextmanager
@contextmanager
def my_open(path, mode):
f = open(path, mode)
yield f
f.close()複製程式碼呼叫
with my_open(`out.txt`, `w`) as f:
f.write("hello , the simplest context manager")複製程式碼總結
Python 提供了 with 語法用於簡化資源操作的後續清除操作，是 try/finally 的替代方法，實現原理建立在上下文管理器之上。此外，Python 還提供了一個 contextmanager 裝飾器，更進一步簡化上下管理器的實現方式。
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