python之简述上下文管理

上下文管理器

• 原理
• 代码讲解

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原理

上下文管理能保证资源会被正确回收，即保证退出步骤的执行。其用处最多的是，作为确保资源被正确回收的一种方式。

一种重复使用的 try-except-finally 结构的有效机制，因为其功能是封闭代码，且可以填充任意格式的代码块。

语法上 __enter__不接受其余参数，除了自带的self之外，__exit__在不包括self参数外，还包括三个参数（一个异常类型，一个异常实例和一个回溯），即exc_type，exc_instance，traceback，默认设置为None

可以通过让一个__exit__方法返回False实现异常传播，或者返回True终止异常。如果抛出另一个异常，将会代码原本的异常被发出去。

编写上下文的场景

• 资源清理，例如打开数据库，打开文件等需要被正确关闭的资源
• 避免重复
  
  1.传播异常
  
  2.终止异常
  
  3.处理特定异常类（实例4）
  
  4.不包括的子类（实例5）

原则1：简单的终止所有异常与try-except语句相同，但终止过多的错误会造成代码调试困难，一些隐含错误也会错误，造成过多的不确性。

代码讲解

实例1

# coding: utf-8

class ContextManager(object):
    def __init__(self):
        self.entered = False

    def __enter__(self):
        self.entered = True
        return self

    def __exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb):
        self.entered = False

cm = ContextManager()  # 实例化一个对象，如果在其余地方不使用实例对象
#  写成 with ContextManager() as cm:
with cm:
    print(cm.entered)  # enter 方法返回对象，在 enter 作用范围内 self.enter 为 True

print(cm.entered)  # 执行了 exit 方法，返回的是 False

实例2

__exit__能处理异常，代码内引起的异常首先传给了__exit__并得到了正常的处理，返回False即异常被重新抛出给主模块，返回True则终止了异常在__exit__方法内

# coding: utf-8

class BubbleExceptions(object):
    def __enter__(self):
        return self

    def __exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb):
        if exc_val:
            print("Bubbing up exception: {}".format(exc_val))
        return True

with BubbleExceptions():
    print(5/0)
"""
__exit__ 返回 False
Bubbing up exception: division by zero
Traceback (most recent call last):
  File "/home/yuge/Documents/book/test.py", line 15, in <module>
    print(5/0)
ZeroDivisionError: division by zero

__exit__ 返回True
Bubbing up exception: division by zero
"""

实例3： 上下文内被正常处理的异常，不会发给__exit__

# coding: utf-8

class BubbleExceptions(object):
    def __enter__(self):
        return self

    def __exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb):
        if exc_val:
            print("Bubbing up exception: {}".format(exc_val))
        return False

with BubbleExceptions():
    try:
        print(5/0)
    except ZeroDivisionError:
        print("这是一个错误！")

"""
运行结果:
这是一个错误！
"""

实例4：__exit__可以处理特定异常类

即在__exit__方法里封装代码，将处理特定异常类的代码放进去，有点像try-except一样，最多的不同是，其代码可以重用。

# 处理特定的异常，并根据是否提起了其他异常类来决定是否返回 True 或 False
# coding: utf-8

class HandleValueError(object):
    def __enter__(self):
        return self

    def __exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb):
        if not exc_type:
            # 即没有异常出现
            return True

        if issubclass(exc_type, ValueError):
            print("捕捉到了一个 ValueError：{}".format(exc_val))
            return True

        return False

with HandleValueError():
    # raise ValueError("错误的值!")
    raise TypeError("错误的类型!")

"""
raise ValueError("错误的值!")
    捕捉到了一个 ValueError：错误的值!

raise TypeError("错误的类型!")
    Traceback (most recent call last):
        File "/home/yuge/Documents/book/test.py", line 22, in <module>
            raise TypeError("错误的类型!")
    TypeError: 错误的类型!

"""

实例5：如何处理特定的类，不处理其子类

# coding: utf-8

class ValueErrorSubclass(ValueError):
    pass

class HandleValueError(object):
    def __enter__(self):
        return self

    def __exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb):
        if not exc_type:
            return True

        # 这里只处理 ValueError 的错误，即不处理基类的子类
        if exc_type == ValueError:
            print("处理了一个 ValueError 的错误:{}".format(exc_val))
            return True

        # if issubclass(exc_type, ValueError):
        #     # 这里处理了包括 基类的 所有类集体
        #     print("处理了基于 ValueError 的错误：{}".format(exc_val))
        #     return True

        return False

with HandleValueError():
    raise ValueErrorSubclass("这就是个失误")

"""
包括 issubclass
    处理了基于 ValueError 的错误：这就是个失误

注释了 issubclass 之后
Traceback (most recent call last):
  File "/home/yuge/Documents/book/test.py", line 30, in <module>
    raise ValueErrorSubclass("这就是个失误")
__main__.ValueErrorSubclass: 这就是个失误
"""