在長時(shí)間的編程開發(fā)中，你肯定見過或者使用過下面這段代碼：
with open("test.txt", "r", encoding="utf-8") as f:
s = f.readlines()有些人會(huì)知道這么寫的原因，但是更多的人不知道原因。只是覺得別人都這么寫，那我也跟著寫。
同時(shí)，很多知道原因的人也只是知其然而不知其所以然：with 語句可以替我們自動(dòng)關(guān)閉打開的文件對(duì)象。但是這是通過什么機(jī)制辦到的呢？
1. with和異常處理
我們知道，如果不使用with語句的話，正常地讀寫一個(gè)文件應(yīng)該經(jīng)過這些過程：打開文件、操作文件、關(guān)閉文件。表達(dá)為 Python 代碼如下：
f = open("test.txt", "r", encoding="utf-8")
s = f.readlines()
f.close()在正常情況下，這樣寫看起來也沒啥問題。
接下來我們就人為制造一點(diǎn)“意外”：把打開文件對(duì)象時(shí)指定的模式由“r”改為“w”。
f = open("test.txt", "w", encoding="utf-8")
s = f.readlines()
f.close()此時(shí)，當(dāng)程序執(zhí)行到第2行讀取文件內(nèi)容時(shí)，就會(huì)拋出錯(cuò)誤：
Traceback (most recent call last):
File "test_with.py", line 2, in <module>
s = f.readlines()
io.UnsupportedOperation: not readable然后……一個(gè)可怕的情況就發(fā)生了。
Python 產(chǎn)生未處理的異常從而退出了，導(dǎo)致第2行之后的代碼尚未執(zhí)行，因此f.close()也就再也沒有機(jī)會(huì)執(zhí)行。一個(gè)孤魂野鬼般打開的文件對(duì)象就這樣一個(gè)人漂泊在內(nèi)存的汪洋大海中，沒有人知道他是誰、他從哪兒來、他要去哪兒。
就這樣，每當(dāng)拋出一次異常，就會(huì)產(chǎn)生這么一個(gè)流浪對(duì)象。久而久之，內(nèi)存的汪洋大海也就順理成章被改造成了流浪者的樂土，其他人想來壓根兒沒門兒。
追根究底，我們發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致這個(gè)問題的關(guān)鍵在于“打開-操作-關(guān)閉”文件這個(gè)流水操作中，存在拋出異常的可能。
所以我們想到了使用 Python 為我們提供的大殺器，來對(duì)付這些異常：try-catch。
用異常處理改造一下前面的代碼：
try:
f = open("test.txt", "a", encoding="utf-8")
s = f.readlines()
except:
print("出現(xiàn)異常")
finally:
f.close()
這樣一來，通過附加的finally語句，無論文件操作是否拋出異常，都能夠保證打開的文件被關(guān)閉。從而避免了不斷占用資源導(dǎo)致資源泄露的問題。
實(shí)際上，with 語句正是為我們提供了一種try-catch-finally的封裝。
編程時(shí)，看似只是隨隨便便的一個(gè) with ，其實(shí)已經(jīng)暗地里確保了類似于上面代碼的異常處理機(jī)制。
2. 上下文管理器
with 要生效，需要作用于一個(gè)上下文管理器——
打住，到底什么是上下文管理器呢？
長話短說，就是實(shí)現(xiàn)了__enter__和__exit__方法的對(duì)象。
在進(jìn)入一個(gè)運(yùn)行時(shí)上下文前，會(huì)先加載這兩個(gè)方法以備使用。進(jìn)入這個(gè)運(yùn)行時(shí)上下文時(shí)，調(diào)用__enter__方法；退出該上下文前，則會(huì)調(diào)用__exit__方法。
這里的“運(yùn)行時(shí)上下文”，可以簡單地理解為一個(gè)提供了某些特殊配置的代碼作用域。
當(dāng)我們使用with open("test.txt", "r", encoding="utf-8") as f這句代碼時(shí)，Python首先對(duì)open("test.txt", "r", encoding="utf-8")求值，得到一個(gè)上下文管理器。
這里有一點(diǎn)特殊的是，Python中文件對(duì)象本身就是一個(gè)上下文管理器，因此我們可以使用open函數(shù)作為求值的表達(dá)式。
隨后調(diào)用__enter__方法，返回的對(duì)象綁定到我們指定的標(biāo)識(shí)符f上。文件對(duì)象的__enter__返回文件對(duì)象自身，因此這句代碼就是將打開的“test.txt”文件對(duì)象綁定到了標(biāo)識(shí)符f上。
緊跟著執(zhí)行 with 語句塊中的內(nèi)容。
最后調(diào)用__exit__，退出 with 語句塊。
根據(jù)上面的內(nèi)容，我們也可以自行構(gòu)造一個(gè)上下文管理器（注意，兩個(gè)特征方法的參數(shù)要與協(xié)議一致）：
class testContextManager:
def __enter__(self):
print("進(jìn)入運(yùn)行時(shí)上下文，調(diào)用__enter__方法")
def __exit__(self, exc_type, exc_value, traceback):
print("退出運(yùn)行時(shí)上下文，調(diào)用__exit__方法")
with testContextManager() as o:
pass輸出結(jié)果：
進(jìn)入運(yùn)行時(shí)上下文，調(diào)用__enter__方法
退出運(yùn)行時(shí)上下文，調(diào)用__exit__方法
with 語句之所以能夠替代繁瑣的異常處理語句，正是由于上下文管理器遵循協(xié)議實(shí)現(xiàn)了__enter__和__exit__方法，而with語句又確保了發(fā)生異常時(shí)能夠執(zhí)行完__exit__方法，再退出相關(guān)運(yùn)行時(shí)上下文。
在這個(gè)方法中，我們就可以完成一些必要的清理工作。
總結(jié)
本文我們講解了 with 語句的內(nèi)部邏輯，嘗試實(shí)現(xiàn)了一個(gè)自定義的上下文管理器。相信大家對(duì)于 with 的作用方式有了更深刻的領(lǐng)會(huì)。
with 語句不僅僅可以用于讀寫文件，還可以用于鎖的自動(dòng)獲取和釋放、全局狀態(tài)的保存和恢復(fù)等。更多的實(shí)用方式留待大家探索。
文章來源：公眾號(hào)--Python技術(shù) 作者：派森醬
以上就是W3Cschool編程獅關(guān)于 你只知道with，那with該with who呢？的相關(guān)介紹了，希望對(duì)大家有所幫助。
