Python with语句和过程抽取思想

python中的with语句使用于对资源进行访问的场合，保证不管处理过程中是否发生错误或者异常都会执行规定的__exit__（“清理”）操作，释放被访问的资源，比如有文件读写后自动关闭、线程中锁的自动获取和释放等。

与python中with语句有关的概念有：上下文管理协议、上下文管理器、运行时上下文、上下文表达式、处理资源的代码段。

with语句的应用场景

  编程中有很多操作都是配套使用的，这种配套的流程可以称为计算过程，Python语言为这种计算过程专门设计了一种结构：with语句。比如文件处理就是这类计算过程的典型代表。

使用with语句前后对比

没有使用with语句之前，我们是这样打开一个文件的：

try:
# 1. [进入]
f = open('a.txt', 'r', encoding="utf-8")
# 2. [执行]
print(f.read())
finally:
if f:
 # 3. [退出]
 f.close()

python操作文件的流程一般就是这三步：

1.[进入]用只读方式打开文件

如果文件不存在，open()函数就会抛出一个IOError的错误，并且给出错误码和详细的信息告诉你文件不存在

2.[执行]读取文件内容

如果文件打开成功，接下来，调用read()方法可以一次读取文件的全部内容，Python把内容读到内存，用一个str对象表示

3.[退出]关闭打开的文件

文件使用完毕后必须关闭，因为文件对象会占用操作系统的资源，并且操作系统同一时间能打开的文件数量也是有限的

思考为什么关闭文件操作一定要放在finallly语句里？

  由于文件读写时都有可能产生IOError，一旦出错，后面的f.close()就不会调用。所以，为了保证无论是否出错都能正确地关闭文件，我们可以使用try ... finally来实现。

发现共性：

我们发现其实这种过程化的语句有共性，比如说在进去一个片段前必须做某种超赞，处理工作后又需要执行一个结束操作。比如上面的这段代码：

finally:
if f:
 f.close()

就可以做一个封装。

使用with语句后，我们是这样打开一个文件的：

with open("a.txt", "r", encoding="utf-8") as f:
print(f.read())

这个with语句和前面的try ... finally结构是一样的，但是代码更佳简洁，并且不必调用f.close()方法。

with语句的执行原理

从解释器的角度去理解with语句执行流程。

with语句的基本形式是：

with 表达式 as 变量：
语句块

  这样的一段代码可以称为一个上下文（context），在执行with语句时，解释器会先求出表达式的值，这个值（对象）是一个上下文管理器，并且假设这个对象拥有如下类的构造方法：

def __enter__():
 # 描述进入上下文的动作
 pass

def __exit__():
 # 描述退出上下文的动作
 pass

with语句在求出这个上下文管理器对象之后，自动执行进入方法，并将这个对象的返回值赋值于 as 之后的变量，然后执行语句块。然后在退出上下文前，自动执行对象的退出方法。

python系统和标准库的一些类型定义了这对操作，可以直接用于with语句。比如文件对象就直接支持这一对操作，因此可以用在with语句的头部。

如果你也有类似的计算过程需要抽取出来，那么可以自定义一个类，并且包含进入、退出方法。

自定义open函数

自己实现才发现，使用装饰器和生成器就能很好的解决这个问题，不需要用到类构造方法来实现；

import contextlib # 引入上下文管理包

@contextlib.contextmanager # 给函数引入装饰器
def myopen(dir, mode):
print("开始")
f = open(dir, mode, encoding='utf-8')
try: # 上文
 yield f
finally: # 下文
 print("结束")
 f.close()

with myopen("a.txt", 'r') as fobj: # 把try中的yield中的f赋值给fobj
# with会将with后面的函数中的yield赋值给fobj
for i in fobj:
 print(i)
 # 等待上面的循环结束后,才最终执行finally的代码，所以这就是上下文管理

输出：

开始
hello，我是a.txt的第1行文字。
结束

总结

打开文件读写、用pickle包完成数据的存储、恢复的操作，都非常适合使用with语句。

pickle包的使用案例：

try:
with open("phone.pickle", "wb") as outf:
 pickle.dump("13193388105", outf)
except:
print("file have errow.")

try:
with open("phone.pickle", "rb") as outf:
 data = pickle.load(outf)
 print(type(data))
 print(data)
except:
print("file have errow.")

我总结了一下使用with语句的优点：

• 采用with语句的代码更简洁

• 防止因为忘记写f.close()而引发的错误

• 一个对象的操作有进入、退出过程可以抽取出来，并做成自动化执行
  

总结

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来源：https://www.cnblogs.com/mysticbinary/archive/2019/12/22/12081662.html