Python学习打call第三十一天：上下文管理器

1.什么是上下文管理

• 上下文管理器是一个包装任意代码块的对象，上下文管理器保证进入上下文管理器时，每次代码执行的一致性，当退出上下文管理器时，相关的资源会被正确的回收；

• 上下文管理器一定能够保证退出步骤的执行，不用再调用close()关闭文件；

2.如何实现上下文管理器

class Student:
    def __init__(self):   # 第一步：进入上下文之前会调用初始化方法
        print('init')
        self.name = '张三'
        self.age = 27

    def __enter__(self):   # 第二步：进入上下文会调用这个方法，return返回的结果会通过as关键字赋值给后面的变量
        print('enter')
        return self

    def __exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb):
        print('exit')      # 第四步：执行完毕语句块后，会调用__exit__方法退出上下文

with Student() as stu:
    print(stu)              # 第三步：调用了__enter__后，会执行上下文的语句块

• 实现上下文管理器有两种方式，一个是通过类实现__enter__和__exit__方法，也就是通过with语句进行上下文管理；

• 第二种是通过contextlib模块装饰器和生成器实现上下文管理；

3.with 语句的上下文管理

# 示例1
class Student:
    def __init__(self):
        print('init')
        self.name = '张三'
        self.age = 27

    def __enter__(self):   
        print('enter')
        return self

    def __exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb):
        print('exit')      

# 即使在上下文语句中出现异常，那么退出上下文的时候，也会执行__exit__方法
with Student() as stu:
    raise Exception('自定义抛出一个异常')  


# 示例2(数据库连接)
class Data:
    def __init__(self):
        self.influxdb_client_1 = InfluxDBClient(host='1.1.1.1', port=8086, database='database1', )
        self.influxdb_client_2 = InfluxDBClient(host='2.2.2.2', port=8086, database='database1', )
  
    def __enter__(self):
        return self

    def __exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb):
        self.influxdb_client_1.close()
        self.influxdb_client_2.close()
    
    def get_metrics(self, server_name):
        print('从influxdb中查询到所有的metrics')
        return '将所有的metrics返回'

# 使用上下文管理查询数据的过程, 即使中间抛出异常，也会执行__exit__方法，关闭数据库连接
with Data() as data:
    data.get_metrics(server1)

• with语句的语法为：with 表达式 [as 目标]:代码块；

• 当with遇到上下文管理器，就会在执行语句体之前，先执行上下文管理器的__enter__方法，然后再执行语句体，执行完语句体后，最后执行__exit__方法；

• with语句支持嵌套，支持多个with子句，它们两者可以相互转换；

4.contextlib模块

# 让普通函数也可以使用上下文管理, 前提条件是add函数必须是生成器函数，且只有yield语句
from contextlib import contextmanager
@contextmanager
def add(x, y):
    print('__enter__')   # 第二部：调用__enter__
    yield x + y          # 第二部：返回__enter__函数的返回值给obj对象
    print('__exit__')    # 第四部：调用__exit__

with add(1,2) as obj:
    print(obj)            # 第三部：执行上下文语句块

• contextlib模块是Python标准库提供的更加易用的上下文管理器工具模块；

• 它是通过装饰器实现的，不需要再创建类以及使用__enter__和__exit__这两个方法，比with语句更加方便；

• @contextmanager是一个装饰器decorator，它接收一个生成器generator，把生成器里yield的值赋给with...as后的变量，然后正常执行with语句；

• closing 也是一个经过 @contextmanager 装饰的装饰器，closing( )可以把对象变为上下文对象，然后使用with语句（前提是这个对象能调用close( )方法！）；

5.functools.total_ordering装饰器

# 让实例比较大小很方便
from functools import total_ordering
@total_ordering
class XKD:
    def __init__(self, price):
        self.__price = price
    @property
    def price(self):
        return self.__price
    # 如果需要比较大小，必须实现'< > <= >='一个其中的一个
    def __lt__(self, other):
        return self.__price < other.__price
xkd1 = XKD(100)
xkd2 = XKD(200)
print(xkd1 <= xkd2)

• 这个装饰器是在python2.7的时候加上的，它是针对某个类如果定义了__lt__、__le__、__gt__、__ge__这些方法中的至少一个，使用该装饰器，则会自动的把其他几个比较函数也实现在该类中；

参考：https://www.9xkd.com/user/plan-view.html?id=2808881948