python上下文管理器

背景知识：

对于系统的资源，例如文件，数据库连接，socket等而言，应用程序打开这些资源使用，使用完成后必须要做的一件事情就是关闭或者断开连接。因为操作系统分配给我们的资源连接都是有上限的，长时间不关闭有可能会抛出异常。

例如：

文件资源长期不关闭，有可能会出现‘Too nany open files’的错误。

数据库长期不关闭，有可能会出现‘Can not connect Mysql Server Too many connections’的错误

来看看如何关闭文件资源：

普通版：

def m1():
    f = open('output.txt', 'w')
    # 如果write的过程中出现了错误，程序没有办法close
    f.write('张飞龙')
    f.close()

改良版：

def m2():
    f = open('output.txt', 'w')
    # 使用try
    try:
        f.write('张飞龙')
    except IOError:
        print('oops error')
    finally:
        f.close()

高级版

def m3():
    with open('output.txt', 'r') as f:
        f.write('张飞龙')

open的方法返回值赋值给变量f，当离开with代码块的时候，系统会自动调用f.close()方法，那么他的实现原理是什么？在讲with的原理前要涉及到另外一个概念，就是上下文管理器（context manager）

概念：

实现了上下文协议的对象即为上下文管理器。

上下文协议：__enter__,__exit__

作用：用于资源的获取和释放。

使用上下文管理器：

class File():
    def __init__(self, filename, mode):
        self.filename = filename
        self.mode = mode

    def __enter__(self):
        '__enter__方法返回资源对象'
        print('begin entering')
        self.f = open(self.filename, self.mode)

        return self.f

    def __exit__(self, *args):
        '''__exit__方法处理一些清理工作'''
        print('will exit')
        self.f.close()

# 因为File类实现了上下文管理器，所以现在就可以使用with语句了
with File('output.txt', 'w') as f:
    print('writing')
    f.write('hello,张飞龙')

begin entering
writing
will exit

使用contextmanager装饰器实现：

from contextlib import contextmanager


@contextmanager
def my_open(path, mode):
    f = open(path, mode)
    yield f
    f.close()

with my_open('output.txt', 'w') as f:
    f.write('hello, the simplest context manager')

总结：

python提供了with语法用于简化资源操作的后续清楚操作，是try/finally的替代方法，实现原理建立在上下文管理器之上，此外，python还提供了一个contextmanager装饰器，更进一步简化上下管理器的实现方式。

python上下文管理器

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