Python上下文管理器1. 上下文管理器简介 定义：上下文管理器是定义资源初始化和清理的对象，与 with 语句配合使

1. 上下文管理器简介

• 定义：上下文管理器是定义资源初始化和清理的对象，与 with 语句配合使用。

• 作用：确保在使用资源前后执行特定操作，如自动关闭文件或数据库事务的自动提交或回滚。

2. 使用内置的上下文管理器

with open("example.txt", "w") as file:
    file.write("Hello, world!")

3. 上下文管理器的工作原理

• 通过定义 __enter__ 和 __exit__ 方法实现。

• __enter__ 在进入 with 语句时调用。

• __exit__ 在退出 with 语句时调用。

4. 自定义简单的上下文管理器

class SimpleContextManager:
    def __enter__(self):
        print("进入上下文管理器")
        return self
    def __exit__(self, exc_type, exc_value, traceback):
        print("退出上下文管理器")

with SimpleContextManager():
    print("执行上下文中的代码")

5. 上下文管理器的实际应用

• 文件管理

class FileManager:
    def __init__(self, filename, mode):
        self.filename = filename
        self.mode = mode
        self.file = None
    def __enter__(self):
        self.file = open(self.filename, self.mode)
        return self.file
    def __exit__(self, exc_type, exc_value, traceback):
        if self.file:
            self.file.close()

with FileManager("example.txt", "w") as file:
    file.write("Hello, world!")

• 资源管理

class DatabaseConnection:
    def __enter__(self):
        print("打开数据库连接")
        self.connection = "Database connection"
        return self.connection
    def __exit__(self, exc_type, exc_value, traceback):
        print("关闭数据库连接")
        self.connection = None

with DatabaseConnection() as conn:
    print(f"正在使用：{conn}")

• 处理异常

class ExceptionHandlingContextManager:
    def __enter__(self):
        print("进入上下文")
        return self
    def __exit__(self, exc_type, exc_value, traceback):
        if exc_type:
            print(f"捕获异常：{exc_value}")
            return True  # 阻止异常传播
        print("正常退出上下文")

with ExceptionHandlingContextManager():
    print("执行代码块")
    raise ValueError("这是一场异常")

6. 通过生成器定义上下文管理器

• 使用 contextlib 模块中的 @contextmanager 装饰器。

from contextlib import contextmanager

@contextmanager
def simple_context_manager():
    print("进入上下文")
    yield
    print("退出上下文")

with simple_context_manager():
    print("执行代码块")

7. 使用生成器实现文件管理器

from contextlib import contextmanager

@contextmanager
def file_manager(filename, mode):
    file = open(filename, mode)
    try:
        yield file
    finally:
        file.close()

with file_manager("example.txt", "w") as file:
    file.write("Hello, world!")

8. 上下文管理器的嵌套使用

from contextlib import contextmanager

@contextmanager
def manager_one():
    print("进入第一个上下文")
    yield
    print("退出第一个上下文")

@contextmanager
def manager_two():
    print("进入第二个上下文")
    yield
    print("退出第二个上下文")

with manager_one(), manager_two():
    print("执行代码块")

总结

本文介绍了Python中的上下文管理器及其在资源管理中的重要作用。通过具体的示例，展示了如何使用 __enter__ 和 __exit__ 方法来自定义上下文管理器，以便在进入和退出代码块时自动执行特定操作，如管理文件、数据库连接等。此外，还介绍了通过 @contextmanager 装饰器使用生成器函数简化上下文管理器的定义方式。还讨论了上下文管理器的嵌套使用，可以在一个 with 语句中同时管理多个资源。掌握这些技术，能够帮助大家编写更加高效、可维护的Python代码，从而确保资源的正确管理和释放。