Python中with用法详解

一 、with语句的原理

• 上下文管理协议（Context Management Protocol）：包含方法 __enter__()和__exit__()，支持该协议的对象要实现这两个方法。
• 上下文管理器（Context Manager）：支持上下文管理协议的对象，这种对象实现了__enter__()和__exit__()方法。上下文管理器定义执行with语句时要建立的运行时上下文，负责执行with语句块上下文中的进入与退出操作。通常使用with语句调用上下文管理器，也可以通过直接调用其方法来使用。

说完上面两个概念，我们再从with语句的常用表达式入手，一段基本的with表达式，其结构是这样的：

 with EXPR as VAR:

     BLOCK

其中EXPR可以是任意表达式；as VAR是可选的。其一般的执行过程是这样的：

1. 执行EXPR，生成上下文管理器context_manager；
2. 获取上下文管理器的__exit()__方法，并保存起来用于之后的调用；
3. 调用上下文管理器的__enter__()方法；如果使用了as子句，则将__enter__()方法的返回值赋值给as子句中的VAR；
4. 执行BLOCK中的表达式；
5. 不管是否执行过程中是否发生了异常，执行上下文管理器的__exit__()方法，__exit__()方法负责执行“清理”工作，如释放资源等。如果执行过程中没有出现异常，或者语句体中执行了语句break/continue/return，则以None作为参数调用__exit__(None, None, None)；如果执行过程中出现异常，则使用sys.exc_info得到的异常信息为参数调用__exit__(exc_type, exc_value, exc_traceback)；
6. 出现异常时，如果__exit__(type, value, traceback)返回False，则会重新抛出异常，让with之外的语句逻辑来处理异常，这也是通用做法；如果返回True，则忽略异常，不再对异常进行处理。

二、自定义上下文管理器

　　Python的with语句是提供一个有效的机制，让代码更简练，同时在异常产生时，清理工作更简单。

 # coding = utf-8
 # 2019/7/19  Luckyxxt：有趣的事，Python永远不会缺席！
 #!/usr/bin/env python

 class DBManager(object):
     def __init__(self):
         pass

     def __enter__(self):
         print('__enter__')
         return self

     def __exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb):
         print('__exit__')
         return True

 def getInstance():
         return DBManager()

 with getInstance() as dbManagerIns:
     print('with demo')

　　with后面必须跟一个上下文管理器，如果使用了as，则是把上下文管理器的 __enter__() 方法的返回值赋值给 target，target 可以是单个变量，或者由“()”括起来的元组（不能是仅仅由“,”分隔的变量列表，必须加“()”）

代码运行结果如下：

 '''
 __enter__
 with demo
 __exit__

 '''

结果分析：当我们使用with的时候,__enter__方法被调用，并且将返回值赋值给as后面的变量，并且在退出with的时候自动执行__exit__方法

 class With_work(object):
     def __enter__(self):
         """进入with语句的时候被调用"""
         print('enter called')
         return "xxt"

     def __exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb):
         """离开with的时候被with调用"""
         print('exit called')

 with With_work() as f:
     print(f)
     print('hello with')

 '''
 enter called
 xxt
 hello with
 exit called

 '''

三、总结

　　自定义上下文管理器来对软件系统中的资源进行管理，比如数据库连接、共享资源的访问控制等。