Ausführliche Erklärung des Schlüsselworts „with“ und des Kontextmanagers in Python

Dieser Artikel stellt hauptsächlich die relevanten Informationen zum Schlüsselwort „with“ und zum Kontextmanager in Python vor. Ich glaube, dass er für jeden, der Python braucht, einen gewissen Referenzwert hat Es kann unten gelesen werden. Werfen wir einen Blick darauf.

Vorwort

Wenn Sie die Gewohnheit haben, Quellcode zu lesen, werden Sie vielleicht feststellen, dass einige ausgezeichnete Codes oft mit dem Schlüsselwort „with“ erscheinen Aussage, in welchen Szenarien wird sie normalerweise verwendet? Lassen Sie uns heute über Kontext- und Kontextmanager sprechen.

Bei Systemressourcen wie Dateien, Datenbankverbindungen und Sockets muss die Anwendung, nachdem sie diese Ressourcen geöffnet und die Geschäftslogik ausgeführt hat, die Ressource schließen (trennen).

Zum Beispiel öffnet ein Python-Programm eine Datei und schreibt Inhalte in die Datei. Nach dem Schreiben muss die Datei geschlossen werden. In extremen Fällen kann der Fehler „Zu viele geöffnete Dateien“ auftreten, da die maximale Anzahl von Dateien, die das System zu öffnen erlaubt, begrenzt ist.

In ähnlicher Weise kann für die Datenbank, wenn zu viele Verbindungen vorhanden sind und diese nicht rechtzeitig geschlossen werden, die Meldung „Kann keine Verbindung zum MySQL-Server herstellen. Zu viele Verbindungen“ angezeigt werden, da Datenbankverbindungen eine sehr teure Ressource sind und dies nicht möglich sind zeitlich begrenzt sein. Kann unbegrenzt erstellt werden.

Sehen wir uns an, wie man eine Datei richtig schließt.

Normale Version:

def m1():
 f = open("output.txt", "w")
 f.write("python之禅")
 f.close()

Es besteht ein potenzielles Problem beim Schreiben wie diesem. Wenn während des Aufrufs zum Schreiben eine Ausnahme auftritt und der nachfolgende Code nicht weiter ausgeführt werden kann, wird der close-Methode Es kann nicht normal aufgerufen werden, daher werden die Ressourcen immer vom Benutzer des Programms freigegeben. Wie können wir den Code verbessern?

Erweiterte Version:

def m2():
 f = open("output.txt", "w")
 try:
 f.write("python之禅")
 except IOError:
 print("oops error")
 finally:
 f.close()

Die verbesserte Version des Programms besteht darin, zu versuchen, den Code dort zu erfassen, wo Ausnahmen auftreten können, und zwar mithilfe der try/finally-Anweisung, d. h. if im Try-Code Block Wenn im Programm eine Ausnahme auftritt, wird nachfolgender Code nicht mehr ausgeführt und springt direkt zum Ausnahmecodeblock. Egal was passiert, der Code im „finally“-Block wird schließlich ausgeführt. Daher wird die Datei definitiv geschlossen, solange im Final-Code „close“ steht.

Erweiterte Version:

def m3():
 with open("output.txt", "w") as f:
 f.write("Python之禅")

Eine prägnantere und elegantere Möglichkeit ist die Verwendung des Schlüsselworts with. Der Rückgabewert der open-Methode wird der Variablen f zugewiesen. Beim Verlassen des with-Codeblocks ruft das System automatisch die f.close() -Methode auf. Die Funktion von with ist dieselbe wie die Verwendung der try/finally-Anweisung. Was ist also das Umsetzungsprinzip?

Bevor wir über das Prinzip von with sprechen, sollte ein anderes Konzept erwähnt werden, nämlich der Kontextmanager.

Kontextmanager

Jedes Objekt, das die Methoden __enter__() und __exit__() implementiert, kann als Kontextmanagerobjekt bezeichnet werden Verwenden Sie das Schlüsselwort with. Offensichtlich implementieren Dateiobjekte auch Kontextmanager.

Wie implementiert das Dateiobjekt diese beiden Methoden? Wir können die Implementierung einer eigenen Dateiklasse simulieren und die Klasse die Methoden __enter__() und __exit__() implementieren lassen. Die Methode

class File():

 def __init__(self, filename, mode):
 self.filename = filename
 self.mode = mode

 def __enter__(self):
 print("entering")
 self.f = open(self.filename, self.mode)
 return self.f

 def __exit__(self, *args):
 print("will exit")
 self.f.close()

__enter__() gibt das Ressourcenobjekt zurück, das das Dateiobjekt ist, das Sie gerade öffnen. Die Methode __exit__() übernimmt einige Aufräumarbeiten.

Da die File-Klasse einen Kontextmanager implementiert, können Sie jetzt die with-Anweisung verwenden.

with File('out.txt', 'w') as f:
 print("writing")
 f.write('hello, python')

Auf diese Weise müssen Sie die Close-Methode nicht explizit aufrufen. Das System ruft sie automatisch auf, auch wenn in der Mitte eine Ausnahme auftritt, wird die Close-Methode aufgerufen.

contextlib

Python bietet auch einen Kontextmanager-Dekorator, der die Implementierung des Kontextmanagers weiter vereinfacht. Die Funktion ist durch yield in zwei Teile unterteilt. Die Anweisung vor yield wird in der Methode __enter__ ausgeführt, und die Anweisung nach yield wird in der Methode __exit__ ausgeführt. Der Wert unmittelbar nach yield ist der Rückgabewert der Funktion.

from contextlib import contextmanager

@contextmanager
def my_open(path, mode):
 f = open(path, mode)
 yield f
 f.close()

Aufruf

with my_open('out.txt', 'w') as f:
 f.write("hello , the simplest context manager")

Zusammenfassung

Das obige ist der detaillierte Inhalt vonAusführliche Erklärung des Schlüsselworts „with“ und des Kontextmanagers in Python. Für weitere Informationen folgen Sie bitte anderen verwandten Artikeln auf der PHP chinesischen Website!