13.python上下文管理器详解

使用上下文管理器，可以让代码更加优雅简洁。当然，上下文的管理器的作用不止于此，它内部的实现机制，能很好的处理代码异常，提升代码的复用性

1、先看看最简单的例子，with语句

# 创建一个文件写入字符串“Python”
f = open('123.txt', 'w')
f.write("python")
f.close()


# 使用with语句调用上下文实现文件写入操作
with open('123.txt', 'w') as f:
    f.write('python')

2、什么是上下文管理器？

上下文是 context 直译的叫法，在程序中用来表示代码执行过程中所处的前后环境，比如在文件操作时，文件需要打开关闭，而文件读写操作就处于文件操作的上下文环境中；

上下文管理器，上下文管理器是指在一段代码执行之前，执行一些预处理的工作，代码执行之后再执行一些清理工作。

上下文管理器中有enter()和 exit() 两个方法，enter()方法在执行 with 后面的语句时执行，一般用来处理操作前的内容,比如一些创建对象，初始化等； exit() 方法在 with 内的代码执行完毕后执行，一般用来处理一些善后收尾工作，比如文件的关闭，数据库的关闭等。

3、上下文管理器的原理过程如下：

调用enter()方法，进行预处理操作
执行用户操作
调用 exit() 方法，完成清理操作

4、上下文管理器的应用场景：

资源管理功能，即文件处理、网络连接、数据库连接等操作时需要关闭资源。
也可以在代码执行前后增加功能，类似于装饰器，比如代码之前做权限验证等。

4.1 数据库连接

import pymysql

class DBConnection(object):
    def __init__(self,ip,user,passwd,db):
        self.ip = ip
        self.user = user
        self.passwd = passwd
        self.db = db

    def __enter__(self):
        self.conn = pymysql.connect(self.ip, user=self.user, passwd=self.passwd, db=self.db)
        self.cur = conn.cursor()
        return self.cur

    def __exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb):
        self.cur.close()
        self.conn.close()

with DBConnection('192.168.121.xxx', user="xxx", passwd="123456", db="xxx") as cur:
    cur.execute("select * from studnet;")
    result = cur.fetchall()
    print(result)

完成DBConnection这个类，每次连接数据库时，只要简单的调用with语句即可，不需要关心数据库的关闭、异常等

4.2、上下文管理器的异常处理

class MyOpen(object):
    """自定义上下文管理类"""

    def __init__(self, file, mode):
        self._file = file
        self._mode = mode

    def __enter__(self):
        self._handle = open(self._file, self._mode)
        return self._handle

    def __exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb):
        # print('Type: ', exc_type)
        # print('Value:', exc_val)
        # print('TreacBack:', exc_tb)
        self._handle.close()
        print("异常已被处理")
        return True

# 读的模式打开文件,进行写操作，不支持
with MyOpen('123.txt', 'r') as f:
    f.write('python')

#输出：
异常已被处理

with 语法不仅可以简化资源操作的后续清除操作，还可以代替 try/finally 进行异常处理

当with中执行的语句发生异常时，异常信息会被发送到 exit()方法的参数中， exit() 方法有如下三个参数:
exc_type : 异常类型
exc_val : 异常值
exc_tb : 异常回溯追踪

这三个参数都与异常有关，with语句会把异常的exc_type ,exc_val 和exc_tb传递给 exit() 方法，它让exit() 方法来处理异常 ，如果exit()返回的是True，那么这个异常就被忽略，并按照我们定义的方式进行抛出。如果exit()返回的是True以外的任何东西，那么这个异常将被with语句抛出。