什么是上下文管理器？

我们常见的上下文管理器with open('test.txt', 'w') as f:。
with 语句是 Pyhton 提供的一种简化语法，适用于对资源进行访问的场合，确保不管使用过程中是否发生异常都会执行必要的“清理”操作，释放资源，with 语句主要是为了简化代码操作。

with：文件使用后自动关闭

# 创建一个文件test.txt，若存在则打开，写入Hello Python
# 创建/打开文件
f = open('test.txt', 'w')
f.write("Hello Python")
# 关闭这个文件
f.close()
 
# 使用with
with open('test.txt', 'w') as f:
    f.write('Python')

可以发现：通过 with 语句在编写代码时，会使代码变得更加简洁，不用再去关闭文件。

with的执行过程：

在执行 with 语句时，首先执行 with 后面的 open 代码

执行完代码后，会将代码的结果通过 as 保存到 f 中

然后在下面实现真正要执行的操作

在操作后面，并不需要写文件的关闭操作，文件会在使用完后自动关闭

上下文管理器实现原理：

with实际上是python中的关键字，它可以开启一个对象的上下文管理器协议，实际上，在文件操作时，并不是不需要写文件的关闭，而是文件的关闭操作在 with 的上下文管理器中的协议方法里已经写好了。当文件操作执行完成后， with语句会自动调用上下文管理器里的关闭语句来关闭文件资源。

简单来说，就是在一个类里，实现了__enter__和__exit__的方法，这个类的实例就是一个上下文管理器.

• __enter__: 进入对象的上下文管理器调用的方法，会返回一个值，并赋值给as关键词之后的变量
• __exit__:退出对象的上下文管理器调用的方法，定义了处理结束后要做的事情，比如文件的关闭，socket的断开等
  例如这个示例：

#自定义一个上下文管理器，模拟with文件操作
class MyOpen(object):
    def __init__(self,path,mode,encoding='utf8'):
        # 记录要操作的文件路径和模式
        self.__path = path
        self.__mode = mode
        self.__encoding = encoding
        # 打开文件
        self.__handle = open(self.__path,self.__mode,encoding=self.__encoding)
    def __enter__(self):
        print('代码执行到了__enter__......')
        # 返回打开的文件对象引用, 用来给  as 后的变量f赋值
        return self.__handle
 
    # 退出方法中，用来实现善后处理工作
    def __exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb):
        print('代码执行到了__exit__......')      
        self.__handle.close()
 
# a+ 打开一个文件用于读写。如果该文件已存在，文件指针将会放在文件的结尾。文件打开时会是追加模式。如果该文件不存在，创建新文件用于读写。
with MyOpen('test.txt','a+') as f:
    # 创建写入文件
    f.write("Hello Python!!!")
    print("文件写入成功")

我们执行一下，通过日志的打印顺序。可以知道其执行过程。

代码执行到了__enter__......
文件写入成功
代码执行到了__exit__......

上下文管理器的异常处理

异常可以在__exit__ 进行捕获并由你自己决定如何处理，是抛出还是不抛出。在__exit__ 里返回 True（没有return 就默认为 return False），就相当于告诉 Python解释器，这个异常我们已经捕获了，不需要再往外抛了。

在 写__exit__ 函数时，需要注意的事，它必须要有这三个参数：

• exc_type：异常类型
• exc_val：异常值
• exc_tb：异常的错误栈信息

当主逻辑代码没有报异常时，这三个参数将都为None。

# 编写两个数做除法的程序，然后给除数穿入0
class MyCount(object):
    # 接收两个参数
    def __init__(self,x, y):
        self.__x = x
        self.__y = y
    # 返回一个地址（实质是被as后的变量接收），实例对象就会执行MyCount中的方法:div()
    def __enter__(self):
        print('代码执行到了__enter__......')
        return self
    def __exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb):
        print("代码执行到了__exit__......")
        if exc_type == None:
            print('程序没问题')
        else:
            print('程序有问题，如果你能你看懂，问题如下：')
            print('Type: ', exc_type)
            print('Value:', exc_val)
            print('TreacBack:', exc_tb)
 
        # 返回值决定了捕获的异常是否继续向外抛出
        # 如果是 False 那么就会继续向外抛出，程序会看到系统提示的异常信息
        # 如果是 True 不会向外抛出，程序看不到系统提示信息，只能看到else中的输出
        return  True
 
    def div(self):
        print("代码执行到了除法div")
        return self.__x / self.__y
 
 
with MyCount(1, 0) as mc:
    mc.div()

输出如下

image.png