with语句和上下文管理器

1.with语句的使用

 # 1、以写的方式打开文件
 f = open("1.txt", "w") 
 # 2、写入文件内容
 f.write("hello world") 
 # 3、关闭文件
 f.close()

文件使用完后必须关闭，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这种写法可能出现一定的安全隐患，错误代码如下:

 # 1、以读的方式打开文件
 f = open("1.txt", "r") 
 # 2、读取文件内容
 f.write("hello world") 
 # 3、关闭文件
 f.close()

运行结果:

Traceback (most recent call last):
  File "/home/python/Desktop/test/xxf.py", line 4, in <module>
    f.write("hello world")
io.UnsupportedOperation: not writable

代码说明:

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。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来解决。

安全写法, 代码如下:

try:
    # 1、以读的方式打开文件
    f = open("1.txt", "r")
    # 2、读取文件内容
    f.write("xxxxx")

except IOError as e:
    print("文件操作出错", e)

finally:
    # 3、关闭文件
    f.close()

运行结果:

文件操作出错 not writable

这种方法虽然代码运行良好,但是缺点就是代码过于冗长,并且需要添加try-except-finally语句,不是很方便,也容易忘记.

在这种情况下,Python提供了 with 语句的这种写法，既简单又安全，并且 with 语句执行完成以后自动调用关闭文件操作，即使出现异常也会自动调用关闭文件操作。

with 语句的示例代码：

# 1、以写的方式打开文件
with open("1.txt", "w") as f:
    # 2、读取文件内容
    f.write("hello world")

2. 上下文管理器

一个类只要实现了__enter__()和__exit__()这个两个方法，通过该类创建的对象我们就称之为上下文管理器。

上下文管理器可以使用 with 语句，with语句之所以这么强大，背后是由上下文管理器做支撑的，也就是说刚才使用 open 函数创建的文件对象就是就是一个上下文管理器对象。

自定义上下文管理器类,模拟文件操作:

定义一个File类，实现 __enter__() 和 __exit__()方法，然后使用 with 语句来完成操作文件， 示例代码:

class File(object):

    # 初始化方法
    def __init__(self, file_name, file_model):
        # 定义变量保存文件名和打开模式
        self.file_name = file_name
        self.file_model = file_model

    # 上文方法
    def __enter__(self):
        print("进入上文方法")
        # 返回文件资源
        self.file = open(self.file_name,self.file_model)
        return self.file

    # 下文方法
    def __exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb):
        print("进入下文方法")
        self.file.close()


if __name__ == '__main__':

    # 使用with管理文件
    with File("1.txt", "r") as file:
        file_data = file.read()
        print(file_data)

运行结果:

进入上文方法
hello world
进入下文方法

代码说明:

• __enter__表示上文方法，需要返回一个操作文件对象

• __exit__表示下文方法，with语句执行完成会自动执行，即使出现异常也会执行该方法。

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