Python with语句和__enter__、__exit__过程抽取思想

with语句的应用场景

  编程中有不少操做都是配套使用的，这种配套的流程能够称为计算过程，Python语言为这种计算过程专门设计了一种结构：with语句。好比文件处理就是这类计算过程的典型表明。

使用with语句先后对比

没有使用with语句以前，咱们是这样打开一个文件的：

try:
    # 1. [进入]
    f = open('a.txt', 'r', encoding="utf-8")
    # 2. [执行]
    print(f.read())
finally:
    if f:
        # 3. [退出]
        f.close()

python操做文件的流程通常就是这三步：

1. [进入]用只读方式打开文件
   若是文件不存在，open()函数就会抛出一个IOError的错误，而且给出错误码和详细的信息告诉你文件不存在
2. [执行]读取文件内容
   若是文件打开成功，接下来，调用read()方法能够一次读取文件的所有内容，Python把内容读到内存，用一个str对象表示
3. [退出]关闭打开的文件
   文件使用完毕后必须关闭，由于文件对象会占用操做系统的资源，而且操做系统同一时间能打开的文件数量也是有限的

思考为何关闭文件操做必定要放在finallly语句里？
  因为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。因此，为了保证不管是否出错都能正确地关闭文件，咱们可使用try ... finally来实现。

发现共性：
咱们发现其实这种过程化的语句有共性，好比说在进去一个片断前必须作某种超赞，处理工做后又须要执行一个结束操做。好比上面的这段代码：

finally:
    if f:
        f.close()

就能够作一个封装。

使用with语句后，咱们是这样打开一个文件的：

with open("a.txt", "r", encoding="utf-8") as f:
    print(f.read())

这个with语句和前面的try ... finally结构是同样的，可是代码更佳简洁，而且没必要调用f.close()方法。

with语句的执行原理

从解释器的角度去理解with语句执行流程。

with语句的基本形式是：

with 表达式 as 变量：
    语句块

  这样的一段代码能够称为一个上下文（context），在执行with语句时，解释器会先求出表达式的值，这个值（对象）是一个上下文管理器，而且这个对象拥有以下类构造方法：

def __enter__():
        # 描述进入上下文的动做
        pass

    def __exit__():
        # 描述退出上下文的动做
        pass

with语句在求出这个上下文管理器对象以后，自动执行进入方法，并将这个对象的返回值赋值于 as 以后的变量，而后执行语句块。而后在退出上下文前，自动执行对象的退出方法。

python系统和标准库的一些类型定义了这对操做，能够直接用于with语句。好比文件对象就直接支持这一对操做，所以能够用在with语句的头部。

若是你也有相似的计算过程须要抽取出来，那么能够自定义一个类，而且包含进入、退出方法。

总结

打开文件读写、用pickle包完成数据的存储、恢复的操做，都很是适合使用with语句。

pickle包的使用案例：

try:
    with open("phone.pickle", "wb") as outf:
        pickle.dump("13193388105", outf)
except:
    print("file have errow.")


try:
    with open("phone.pickle", "rb") as outf:
        data = pickle.load(outf)
        print(type(data))
        print(data)
except:
    print("file have errow.")

我总结了两个使用with语句的优势：

1. 采用with语句的代码更简洁

2. 防止由于忘记写f.close()而引起的错误

3. 一个对象的操做有进入、退出过程能够抽取出来，并作成自动化执行

参考

《从问题到程序用Python编程和计算》