深人了解Python上下文管理器
下面先来介绍一下with关键字在文件读写中的应用,简单了解上下文管理器的功能。
with语句
在python文件及目录处理方法中介绍了读写大文件建议使用with语句,with语句会进行资源的自动管理。文件很多的情况下也会导致资源泄露,下面来打开100000个文件,不进行文件关闭操作:
for x in range(100000): file = open('test.txt', 'w') file_descriptors.append(file)
执行会报如下错误:
oserror: [errno 24] too many open files: 'test.txt'
原因就是打开了太多文件而没有及时关闭导致了资源泄露,造成系统崩溃。完成处理后需要对文件进行关闭操作:
file_descriptors = [] for x in range(10000): file = open('test.txt', 'w') try: file_descriptors.append(file) finally: file.close()
使用 with 语句可以完成自动分配并且释放资源,比上面的写法更加简洁:
file_descriptors = [] for x in range(10000): with open('test.txt', 'w') as file: file_descriptors.append(file)
上下文管理器创建
基于类的上下文管理器
可以使用类来创建上下文管理器,需要保证这个类包括两个方法:__enter__()
和__exit__()
。其中,方法 __enter__()
返回需要被管理的资源,方法 __exit__()
进行资源释放、清理操作。
下面来模拟 python 的打开、关闭文件操作:
class filemanager: def __init__(self, name, mode): print('__init__ method called') self.name = name self.mode = mode self.file = none def __enter__(self): print('__enter__ method called') self.file = open(self.name, self.mode) return self.file def __exit__(self, exc_type, exc_value, exc_traceback): print('__exit__ method called') if self.file: self.file.close() if exc_type: print(f'exc_type: {exc_type}') print(f'exc_value: {exc_value}') print(f'exc_traceback: {exc_traceback}') return true with filemanager('test.txt', 'w') as f: print('开始写操作') f.write('hello world !') print(f.closed)
执行结果:
__init__ method called
__enter__ method called
开始写操作
__exit__ method called
exc_type: <class 'exception'>
exc_value: exception raised
exc_traceback: <traceback object at 0x000001b43c2444c8>
true
可以看到执行顺序为:
-
__init__()
:初始化对象 filemanager -
__enter__()
:打开文件,返回 filemanager 对象
with中的代码
__exit__()
:关闭打开的文件流
__exit__()
方法中的参数exc_type, exc_value, 和 exc_traceback 用于管理异常。
@contextmanager 装饰器
可以使用 contextlib.contextmanager
装饰器而不使用类的方式来实现上下文管理器,它是基于生成器的上下文管理器,用以支持 with 语句。
仍以打开、关闭文件为例:
from contextlib import contextmanager @contextmanager def file_manager(name, mode): try: f = open(name, mode) yield f finally: f.close() with file_manager('test.txt', 'w') as f: f.write('hello world !')
其中 file_manager()
函数是一个生成器,yield 之前可以看成是__enter__
方法中的内容,yield 后面的是 __exit__()
内容。加上@contextmanager
装饰器,使用基于生成器的上下文管理器时,不需要定义__enter__()
和__exit__()
方法。
总结
上下文管理器可确保用过的资源得到迅速释放,通常和 with 语句一起使用,大大提高了程序的简洁度。另外需要注意的是,编写基于类或者生成器的上下文管理器时,记住不要忘记释放资源。--the end--
本篇文章就到这里了,希望能够给你带来帮助,也希望您能够多多关注的更多内容!
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