环境管理器with

What

PEP（python2.6）中有个新的语法糖with用来简便的用于try/finally语法。类型contextmanager有两个方法__enter__ 和 __exit__, 这两个方法如其名，被调用在进入with和离开with作用域的时候。

注意，无论是否异常__exit__都会被调用.

最常见的代码：

with open(filename) as f:
    for i in f:
        print i

直观的感受就是不需要手动调用close关闭，会在离开with作用域的时候自动调用。有点类似C＋＋对象管理资源的概念（后面就有个类似auto_ptr的类库）。

with还可以嵌套的

with A() as a, B() as b:
        suite

等价于：

with A() as a: 
    with B() as b: 
        suite

来个例子，读取A文件内容另存到B文件，是不是很方便？

with open(A) as a, open(B, 'w') as b:
    b.write(a.read())

How

定义

• contextmanager.__enter__()
  进入运行时的with作用域是调用，返回 as使用的对象

• contextmanager.__exit__(*exc_type*, *exc_val*, *exc_tb*)
  离开运行时的with作用域是调用，返回一个boolean 标志，表明发生的任何异常是否被压制。如果有异常发生在with作用域，exc_type, exc_val, exc_tb包含异常信息，如果没有异常发生，三个参数均为None。如果返回True压制with作用域发生的异常，继续执行with，返回False异常会在这个函数结束后继续传播。

来个例子, 实现个普遍适用的管理器，省去每次使用都需要定义一个类

class GeneratorContextManager(object):
    def __init__(self, gen):
        # 保存generator对象
        self.gen = gen

    def __enter__(self):
        # 返回`as`引用的对象
        return self.gen.next()

    def __exit__(self, type, value, traceback):
        try:
            # return False, 并且完成调用
            self.gen.next()
        except StopIteration:
            # 捕获StopIteration，迭代结束的异常，无需抛出
            pass

def contextmanager(func):
    # 定义装饰器
    def _f():
       return GeneratorContextManager(func())
    return _f

@contextmanager
def fun():
    # 被装饰的函数必须使用yield，或者说必须是一个迭代器，并且只有一次迭代
    f = open('run.py')
    # yield 对象为as使用的对象
    yield f
    f.close()

with fun() as f:
    # 使用方法
    print f

模拟contextlib中的方法，实现普遍适用的环境管理器，迭代器是为了实现goto方法。（看过tornado协程的同学一定会觉得亲切，后面有空再写一遍专门介绍迭代器）

Why

前面说到with是个语法糖，简化try/finally的操作。通俗点说就是为了写代码的时候少写点下面这样的代码

try:
    f = open(filenmae)
finally:
    f.close()

而且防止很多粗心鬼忘记写上面的代码因为有点繁琐，写成

with open(filename) as f:
    dosmth

既简单又简洁，提供程序健壮，防止资源泄漏

工具类

前面提到python提供了一个类来辅助with（类似auto_ptr的类库）
就是contextlib包

contextlib

这个模块是标准库提供的环境管理器方面的工具类

• contextlib.contextmanager(func)
  这是个装饰器，用来生成context managers对象，不需要生成class或者单独的__enter__和__exit__方法
  一个简单的例子（和上面写的那个例子差不多似乎不是那么好用，但也不难用）

      from contextlib import contextmanager
    
      @contextmanager
      def tag(name):
          print "<%s>" % name
          yield
          print "</%s>" % name

      >>> with tag("h1"):
      ...    print "foo"
      ...
      <h1>
      foo
      </h1>

• contextlib.nested(mgr1[, mgr2[, ...]])
  组合多个context managers对象到一个单独的nested context manager对象
  简单示例：

from contextlib import nested
with nested(*managers): 
    do_something()

python2.7后弃用，有语法可以实现

with A() as a, B() as b:
    do_something()

• contextlib.closing(thing)
  返回Context Manager Type对象，thing需要有close函数
  等同于下面的实现：
  from contextlib import contextmanager

  @contextmanager
  def closing(thing): 
      try: 
          yield thing 
      finally: 
          thing.close()
  

  例子如下：

  from contextlib import closing
  import urllib
  
  with closing(urllib.urlopen('http://www.python.org')) as page: 
      for line in page: 
          print line
  

不需要显式的调用page.close()，即使是发生了错误，当离开with作用域的时候会自动调用page.close()。这个算得上是懒人的利器了。java里叫支持closable接口

End