context manager

## 关于 Python 中的上下文管理器

在 Python 里写代码，有时候会遇到一些需要“善后”的场景。比如打开一个文件，用完之后得记得关掉；或者连接数据库，操作完也得断开。这些操作如果忘了，可能会出问题，比如文件被占用、数据库连接数不够用之类的。

上下文管理器就是用来处理这类问题的。它提供了一种结构化的方式，来确保某些操作在执行前后能被正确处理。最典型的用法就是with语句。

举个例子，读写文件的时候，一般会这么写：

withopen('data.txt','r')asf:content=f.read()

这里open()返回的就是一个上下文管理器。在进入with块的时候，文件被打开，并赋值给f；离开with块的时候，无论中间有没有出错，文件都会被自动关闭。这比手动写try...finally要简洁不少。

它是怎么工作的

上下文管理器背后其实有两个特殊方法：__enter__和__exit__。__enter__在进入with块时调用，返回值会赋给as后面的变量；__exit__在离开with块时调用，负责处理清理工作，比如关文件、关连接、释放锁等等。

自己实现一个上下文管理器也不难。比如模拟一个简单的“计时器”：

classTimer:def__enter__(self):importtime self.start=time.time()returnselfdef__exit__(self,exc_type,exc_val,exc_tb):importtime self.end=time.time()print(f'耗时:{self.end-self.start:.2f}秒')withTimer()ast:# 模拟一些耗时操作importtime time.sleep(1)

这样，代码块执行的时间就会被自动打印出来。

更轻便的写法

如果觉得写一个类有点重，也可以用contextlib模块里的contextmanager装饰器，通过生成器来快速实现。上面的计时器可以改写成这样：

fromcontextlibimportcontextmanagerimporttime@contextmanagerdeftimer():start=time.time()yieldend=time.time()print(f'耗时:{end-start:.2f}秒')withtimer():time.sleep(1)

这种写法更函数式，适合一些简单的场景。yield之前的部分相当于__enter__，之后的部分相当于__exit__。

实际用在哪里

上下文管理器不只是用来开关文件。比如在多线程里管理锁，可以确保锁一定会被释放：

importthreading lock=threading.Lock()withlock:# 临界区代码pass

再比如临时修改某个配置，执行完再改回来：

importsysfromcontextlibimportredirect_stdoutwithopen('output.log','w')asf,redirect_stdout(f):print('这行内容会被写入文件，而不是打印到屏幕')

这里还展示了同时使用多个上下文管理器，用逗号隔开就行。

一点细节

__exit__方法会接收到三个参数，分别代表异常类型、异常值和 traceback。如果代码块正常执行，它们都是None。如果发生异常，__exit__可以选择处理异常（返回True）或者让异常继续向上抛（返回False）。这让上下文管理器不仅能做清理，还能做错误处理。

比如可以写一个忽略特定错误的上下文管理器：

classIgnoreError:def__enter__(self):passdef__exit__(self,exc_type,exc_val,exc_tb):ifexc_type==ValueError:print('忽略 ValueError')returnTruereturnFalsewithIgnoreError():raiseValueError('这个错误会被忽略')

最后

上下文管理器是 Python 里一个挺实用的特性。它把“准备”和“清理”的逻辑封装在一起，让代码更清晰，也更容易维护。平时写代码的时候，如果遇到成对出现的操作，比如打开关闭、加锁解锁、开始结束，都可以考虑用上下文管理器来组织。时间长了，代码会显得更有条理，也不容易漏掉那些关键的清理步骤。