這篇文章要跟大家分享的內容是python中關於with的用法,有需要的朋友可以參考一下
有一些任務,可能事先需要設置,事後做清理工作。對於這種場景,Python的with語句提供了一個非常方便的處理方式。一個很好的例子是檔案處理,你需要取得一個檔案句柄,從檔案中讀取數據,然後關閉檔案句柄。
如果不用with語句,程式碼如下:
file = open("/tmp/foo.txt") data = file.read()file.close()
這裡有兩個問題:
一是可能忘記關閉檔案句柄;
二是檔案讀取數據發生異常,沒有進行任何處理。
下面是處理異常的加強版本:
try: f = open('xxx')except: print 'fail to open' exit(-1)try: do somethingexcept: do somethingfinally: f.close()
雖然這段程式碼運作良好,但太冗長了。
這時候就是with一展身手的時候了。除了有更優雅的語法,with還可以很好的處理上下文環境產生的異常。
下面是with版本的程式碼:
with open("/tmp/foo.txt") as file: data = file.read()
緊接with後面的語句被求值後,回傳物件的__enter__()方法被調用,這個方法的返回值將被賦值給as後面的變數。
當with後面的程式碼區塊全部執行完之後,將會呼叫前面回傳物件的 __exit__()方法。
下面範例可以具體說明with如何運作:
#!/usr/bin/env python# with_example01.pyclass Sample: def __enter__(self): print "In __enter__()" return "Foo" def __exit__(self, type, value, trace): print "In __exit__()"def get_sample(): return Sample()with get_sample() as sample: print "sample:", sample
運行程式碼,輸出如下
bash-3.2$ ./with_example01.pyIn __enter__()sample: FooIn __exit__()
正如你看到的: 1. __enter__()方法被执行 2. __enter__()方法返回的值 - 这个例子中是”Foo”,赋值给变量’sample’ 3. 执行代码块,打印变量”sample”的值为 “Foo” 4. __exit__()方法被调用
with真正强大之处是它可以处理异常。可能你已经注意到Sample类的 __exit__ 方法有三个参数 val, type 和 trace。 这些参数在异常处理中相当有用。我们来改一下代码,看看具体如何工作的。
#!/usr/bin/env python# with_example02.pyclass Sample: def __enter__(self): return self def __exit__(self, type, value, trace): print "type:", type print "value:", value print "trace:", trace def do_something(self): bar = 1/0 return bar + 10with Sample() as sample: sample.do_something()
这个例子中,with后面的get_sample()变成了Sample()。这没有任何关系,只要紧跟with后面的语句所返回的对象有 __enter__() 和 __exit__() 方法即可。此例中,Sample()的 __enter__() 方法返回新创建的Sample对象,并赋值给变量sample。
代码执行后:
bash-3.2$ ./with_example02.py type: <type 'exceptions.ZeropisionError'>value: integer pision or modulo by zerotrace: <traceback object at 0x1004a8128> Traceback (most recent call last): File "./with_example02.py", line 19, in <module> sample.do_something() File "./with_example02.py", line 15, in do_something bar = 1/0ZeropisionError: integer pision or modulo by zero
实际上,在with后面的代码块抛出任何异常时,__exit__() 方法被执行。正如例子所示,异常抛出时,与之关联的type,value和stack trace传给 __exit__() 方法,因此抛出的ZeropisionError异常被打印出来了。开发库时,清理资源,关闭文件等等操作,都可以放在 __exit__ 方法当中。
另外,__exit__ 除了用于tear things down,还可以进行异常的监控和处理,注意后几个参数。要跳过一个异常,只需要返回该函数True即可。
下面的样例代码跳过了所有的TypeError,而让其他异常正常抛出。
def __exit__(self, type, value, traceback): return isinstance(value, TypeError)
上文说了 __exit__ 函数可以进行部分异常的处理,如果我们不在这个函数中处理异常,他会正常抛出,这时候我们可以这样写(python 2.7及以上版本,之前的版本参考使用contextlib.nested这个库函数):
try: with open( "a.txt" ) as f : do something except xxxError: do something about exception
总之,with-as表达式极大的简化了每次写finally的工作,这对保持代码的优雅性是有极大帮助的。
如果有多个项,我们可以这么写:
with open("x.txt") as f1, open('xxx.txt') as f2: do something with f1,f2
因此,Python的with语句是提供一个有效的机制,让代码更简练,同时在异常产生时,清理工作更简单。
要使用 with 語句,首先要明白上下文管理器這個概念。有了上下文管理器,with 語句才能運作。
以下是一組與情境管理器和with 語句有關的概念。
情境管理協定(Context Management Protocol):包含方法 __enter__() 和 __exit__(),支援該協定的物件要實作這兩個方法。
上下文管理器(Context Manager):支援上下文管理協定的對象,這種物件實作了__enter__() 和 __exit__() 方法。上下文管理器定義執行 with 語句時要建立的執行時期上下文,負責執行 with 語句區塊上下文中的進入與退出操作。通常使用 with 語句呼叫上下文管理器,也可以直接呼叫其方法來使用。
執行階段上下文(runtime context):由上下文管理器創建,透過上下文管理器的__enter__() 和__exit__() 方法實現,__enter__() 方法在語句體執行之前進入運行時上下文,__exit__( ) 在語句體執行完後從執行時上下文退出。 with 語句支援運行時上下文這個概念。
上下文表達式(Context Expression):with 語句中跟在關鍵字 with 之後的表達式,該表達式要傳回一個上下文管理器物件。
語句體(with-body):with 語句包裹起來的程式碼區塊,在執行語句體之前會呼叫上下文管理器的 __enter__() 方法,執行完語句體之後會執行__exit__() 方法。
相關連結:
1.http://blog.kissdata.com/2014/05/23/python-with.html
2.https://www.ibm .com/developerworks/cn/opensource/os-cn-pythonwith/
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