Python深入02 上下文管理器
上下文管理器(context manager)是Python2.5開始支援的一種語法,用於規定 某個物件的使用範圍。一旦進入或者離開該使用範圍,會有特殊操作被呼叫 (比如為物件分配或者釋放記憶體)。它的語法形式是 with...as...
關閉檔案
我們會進行這樣的操作:開啟檔案,讀寫,關閉檔案。程式設計師經常會忘記關閉檔案。上下文管理器可以在不需要檔案的時候, 自動關閉檔案。
下面我們看一下兩段程式:
# without context manager
f = open( " new.txt ", " w " ) print(f.closed) # whether the file is open
f.write( " Hello World! " ) f.close()
print(f.closed)
以及:
# with context manager
with open( " new.txt ", " w " ) as f:
print(f.closed) f.write( " Hello World! ")
print(f.closed)
兩段程式實際上執行的是相同的操作。我們的第二段程式就使用了上下文管理器 ( with...as...)。上下文管理器有 隸屬於它的程式塊。當隸屬的程式塊執行結束的時候(也就是不再縮排),上下文管理器自動關閉了檔案 (我們透過 f.closed來查詢檔案是否關閉)。我們相當於使用 縮排規定了檔案物件f的 使用範圍。
上面的上下文管理器基於f物件的 __exit__()特殊方法(還記得我們如何利用特殊方法來實現各種語法?參看 特殊方法與多正規化)。當我們使用上下文管理器的語法時,我們實際上要求Python在進入程式塊之前呼叫物件的 __enter__()方法,在結束程式塊的時候呼叫 __exit__()方法。對於檔案物件f來說,它定義了__enter__()和__exit__()方法(可以透過 dir(f)看到)。在f的__exit__()方法中,有 self.close() 語句。所以在使用上下文管理器時,我們就不用明文關閉f檔案了。
自定義
任何定義了__enter__()和__exit__()方法的物件都可以用於上下文管理器。檔案物件f是內建物件,所以f自動帶有這兩個特殊方法,不需要自定義。
下面,我們自定義用於上下文管理器的物件,就是下面的myvow:
# customized objectclass VOW(object): def __init__(self, text): self.text = text def __enter__(self): self.text = "I say: " + self.text # add prefix return self # note: return an object def __exit__(self,exc_type,exc_value,traceback): self.text = self.text + "!" # add suffixwith VOW("I'm fine") as myvow: print(myvow.text)print(myvow.text)
我們的執行結果如下:
I say: I'm fine I say: I'm fine!
我們可以看到,在進入上下文和離開上下文時,物件的text屬性發生了改變(最初的text屬性是"I'm fine")。
__enter__()返回一個物件。上下文管理器會使用這一物件作為 as所指的變數,也就是myvow。在__enter__()中,我們為myvow.text增加了字首 ("I say: ")。在__exit__()中,我們為myvow.text增加了字尾("!")。
注意: __exit__()中有四個引數。當程式塊中出現 異常(exception), __exit__() 的引數中 exc_type, exc_value, traceback用於描述異常。我們可以根據這三個引數進行相應的處理。如果正常執行結束,這三個引數都是 None。在我們的程式中,我們並沒有用到這一特性。
總結:
透過上下文管理器,我們控制物件在程式不同區間的特性。上下文管理器( with EXPR as VAR)大致相當於如下流程:
# with EXPR as VAR:VAR = EXPR VAR = VAR.__enter__()try: BLOCKfinally: VAR.__exit__()
由於上下文管理器帶來的便利,它是一個值得使用的工具。
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