流畅的python第十五章上下文管理器和else块学习记录

with 语句和上下文管理器
for、while 和 try 语句的 else 子句

with 语句会设置一个临时的上下文，交给上下文管理器对象控制，并且负责清理上下
文。这么做能避免错误并减少样板代码，因此 API 更安全，而且更易于使用。除了自动
关闭文件之外，with 块还有很多用途

else 子句不仅能在 if 语句中使用，
还能在 for、while 和 try 语句中使用

for
　　仅当 for 循环运行完毕时（即 for 循环没有被 break 语句中止）才运行 else 块。
while
　　仅当 while 循环因为条件为假值而退出时（即 while 循环没有被 break 语句中止）
才运行 else 块。
try
　　仅当 try 块中没有异常抛出时才运行 else 块。官方文档
（https://docs.python.org/3/reference/compound_stmts.html）还指出：“else 子句抛出的异常
不会由前面的 except 子句处理。”
在所有情况下，如果异常或者 return、break 或 continue 语句导致控制权跳到了复合
语句的主块之外，else 子句也会被跳过

上下文管理器和with块
上下文管理器对象存在的目的是管理 with 语句，就像迭代器的存在是为了管理 for 语句
一样。
with 语句的目的是简化 try/finally 模式。这种模式用于保证一段代码运行完毕后执行
某项操作，即便那段代码由于异常、return 语句或 sys.exit() 调用而中止，也会执行
指定的操作。finally 子句中的代码通常用于释放重要的资源，或者还原临时变更的状
态。
上下文管理器协议包含 __enter__ 和 __exit__ 两个方法。with 语句开始运行时，会在
上下文管理器对象上调用 __enter__ 方法。with 语句运行结束后，会在上下文管理器对
象上调用 __exit__ 方法，以此扮演 finally 子句的角色。

解释器调用 __enter__ 方法时，除了隐式的 self 之外，不会传入任何参数。传给
__exit__ 方法的三个参数列举如下。
exc_type

异常类（例如 ZeroDivisionError）。
exc_value
　　异常实例。有时会有参数传给异常构造方法，例如错误消息，这些参数可以使用
exc_value.args 获取。
traceback
　　traceback 对象

。除了
前面提到的 redirect_stdout 函数，contextlib 模块中还有一些类和其他函数，使用
范围更广。
closing
　　如果对象提供了 close() 方法，但没有实现 __enter__/__exit__ 协议，那么可以
使用这个函数构建上下文管理器。
suppress
　　构建临时忽略指定异常的上下文管理器。
@contextmanager
　　这个装饰器把简单的生成器函数变成上下文管理器，这样就不用创建类去实现管理器
协议了。
ContextDecorator
　　这是个基类，用于定义基于类的上下文管理器。这种上下文管理器也能用于装饰函
数，在受管理的上下文中运行整个函数。
ExitStack
　　这个上下文管理器能进入多个上下文管理器。with 块结束时，ExitStack 按照后进
先出的顺序调用栈中各个上下文管理器的 __exit__ 方法。如果事先不知道 with 块要进
入多少个上下文管理器，可以使用这个类。例如，同时打开任意一个文件列表中的所有文
件。

@contextmanager 装饰器能减少创建上下文管理器的样板代码量，因为不用编写一个完
整的类，定义 __enter__ 和 __exit__ 方法，而只需实现有一个 yield 语句的生成器，
生成想让 __enter__ 方法返回的值。
在使用 @contextmanager 装饰的生成器中，yield 语句的作用是把函数的定义体分成两
部分：yield 语句前面的所有代码在 with 块开始时（即解释器调用 __enter__ 方法
时）执行， yield 语句后面的代码在 with 块结束时（即调用 __exit__ 方法时）执行

其实，contextlib.contextmanager 装饰器会把函数包装成实现 __enter__ 和
__exit__ 方法的

这个类的 __enter__ 方法有如下作用。
(1) 调用生成器函数，保存生成器对象（这里把它称为 gen）。
(2) 调用 next(gen)，执行到 yield 关键字所在的位置。
(3) 返回 next(gen) 产出的值，以便把产出的值绑定到 with/as 语句中的目标变量上。
with 块终止时，__exit__ 方法会做以下几件事。
(1) 检查有没有把异常传给 exc_type；如果有，调用 gen.throw(exception)，在生成
器函数定义体中包含 yield 关键字的那一行抛出异常。
(2) 否则，调用 next(gen)，继续执行生成器函数定义体中 yield 语句之后的代码。

使用 @contextmanager 装饰器时，要把 yield 语句放在 try/finally 语句
中（或者放在 with 语句中），这是无法避免的，因为我们永远不知道上下文管理器
的用户会在 with 块中做什么。