【Python】 上下文管理器和contextlib

上下文管理器

　　一直对python中的上下文管理比较迷惑，趁着今天研究SQLAlchemy顺便看了一下，感觉稍微清楚了一点。http://www.cnblogs.com/chenny7/p/4213447.html参考了这篇文章。

　　所谓上下文，在函数式编程这个具体的场景中来说，可以理解为和闭包有些类似的一种东西。比如在闭包和装饰器那篇文章中我提到过利用自定义一个装饰器来得到一个加强版的函数。为什么它能够得到加强，就是因为在执行这个函数时，解释器会自动执行一些装饰器中定义的操作。而回到上下文这个话题，很常见的一个例子就是用with语句来打开文件：

with open("test.txt","w") as fi:
  fi.write("hello,world")

　　相比于传统的文件读写方式，利用with语句来管理上下文的方法做这件事更加省心，我们不用手动地fi.close()了，当with语句块中执行出错也不要紧，fi还是会被close的。那么with语句到底干了点什么事？

　　在回答这个问题之前，首先要明确with语句后面跟的对象并不是什么都行，这个对象应该要能支持上下文管理协议。换言之，这个对象应该实现了上下文管理器。就像我们说一个对象是迭代器的话就是说它实现了__iter__方法和next方法一样，可以在with后面正常工作的对象需要实现了__enter__以及__exit__方法。

　　这两个方法顾名思义，就是分别指在进入with语句执行之前和结束with语句块执行之后执行的一些操作。基于这样的一种想法，我们就可以自己创建一个可以和with语句配合工作的对象了。比如：

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

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

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

####得到结果####
#__enter__() called
#got instance
#__exit__() called

　　值得注意的是__exit__()方法有三个参数，当with语句块中所有语句都正常结束没有出现错误或者异常时这三个参数都是None地进入__exit__方法，但是如果出错了，那么这三个参数就依次是sys.exc_info()得到的三个值，分别是异常类(exc_type)、异常实例(exc_value)和跟踪记录(traceback)。

　　

■　　关于contextlib

　　有时候我们仅仅需要一个针对函数的上下文管理器，并不想写一个新类来实现上下文的管理，这时候可以用contextlib这个内建的库。与其说是一个库，其实我们主要用了这个库中的contextmanager这个装饰器函数：

from contextlib import contextmanager

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

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

　　在import 了 contextmanager之后，用@contextmanager的方式来把我们的函数装饰起来。我们的函数（在这里当然就是context()）应该是一个生成器函数，再接受装饰之后它就可以被放到with语句后面，作为一个上下文管理器来管理with语句块中的语句。

　　执行顺序是这样的：首先进入context函数开始执行，直至碰到第一个yield语句，把yield得到的对象返回赋值给value变量。然后开始执行with语句块中的语句，执行完成之后，回到context函数中yield的位置继续向下执行。如果在执行with语句块的时候出现了任何异常，那么异常会被传递到context中的except语句块中进行异常处理。

　　所以，上述代码执行的结果是：

entering the zone
None
----in with call------
after with
with no error