Python之with语句原理

我们看一个with处理文件操作的实例：

with open('/etc/passwd') as f:
    for line in f:
        print(line)

这段代码的作用：打开一个文件，如果一切正常，把文件对象赋值给f，然后用迭代器遍历文件中每一行，当完成时，关闭文件；

而无论在这段代码的任何地方，如果发生异常，此时文件仍会被关闭。

with看起来如此简单，但是其背后还有一些工作要做，因为你不能对Python的任意对象使用with语句，它仅能工作于支持上下文管理协议（context management protocol）的对象。

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

当with语句执行时，便执行上下文表达式（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：

一旦获得了上下文对象，就会调用它的__enter__()方法，将完成with语句块执行前的所有准备工作，如果with语句后面跟了as语句，则用__enter__()方法的返回值来赋值；

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。

因为上下文管理器主要作用于共享资源，__enter__()和__exit__()方法干的基本是需要分配和释放资源的低层次工作，

比如：数据库连接、锁分配、信号量加/减、状态管理、文件打开/关闭、异常处理等。

知道了上面这些，我们就可以尝试在自定义类里面创建__enter__()和__exit__()方法，来配合with语句创建类实例了：

class A:
    def __enter__(self):
        print('__enter__() is called')

    def __exit__(self, e_t, e_v, t_b):
        print('__exit__() is called')

with A() as a:
    print('got instance')

　　输出：

另外python库中还有一个模块contextlib，使你不用构造含有__enter__, __exit__的类就可以使用with：

from __future__ import with_statement
from contextlib import contextmanager

@contextmanager
def context():
    print('entering the zone')
    try:
        yield
    except Exception as e:
        print('with an error %s'%e)
        raise e
    else:
        print('with no error')

with context():
    print('----in context call------')

　　输出：