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Python 上下文管理器，资源管理，错误处理，代码清晰，减少样板代码
在特定代码块内部，Python 中的上下文管理器是用于管理资源的对象。它们通常与 `with` 语句一起使用，确保即使发生异常，也能正确地清理资源。
上下文管理器定义了 `__enter__()` 和 `__exit__()` 方法。`__enter__()` 方法用于在执行代码块之前设置资源，而 `__exit__()` 方法用于在执行代码块之后清理资源，无论代码块是否成功完成或引发异常。以下是一个简单的示例：
class Resource:
def __enter__(self):
print('分配外部资源')
return self
def __exit__(self, exc_type, exc_value, traceback):
print('清理外部资源')
if exc_type is not None:
print(f"发生了类型为 {exc_type} 的异常，消息为: {exc_value}")
with Resource() as r:
print('资源执行')代码的执行顺序是：分配外部资源、资源执行和清理外部资源。
我们还可以使用 `contextlib` 模块和 `@contextmanager` 装饰器创建上下文管理器。上面的代码可以使用 `contextlib` 模块进行重写：
from contextlib import contextmanager
@contextmanager
def context_manager():
try:
print('分配外部资源')
yield
print('清理外部资源')
except Exception as e:
print(f"在清理过程中发生异常: {e}")
with context_manager() as cm:
print('资源执行')同样，代码的执行顺序是相同的：分配外部资源、资源执行和清理外部资源。
被 `@contextmanager` 装饰的函数有三个部分：
-
`yield` 语句之前的代码段类似于 `__enter__()` 方法。
-
`yield` 语句产生的值将绑定到 `with` 语句中的 `as` 后的变量。
-
`yield` 语句之后的代码段执行的任务类似于 `__exit__()` 方法。
使用 `@contextmanager` 装饰器可以使代码更加可读和简洁。
让我们通过使用 `contextlib` 方法来探索计时代码块的场景。
from contextlib import contextmanager
import time
@contextmanager
def timer():
start_time = time.time()
yield
end_time = time.time()
elapsed_time = end_time - start_time
print(f"耗时: {elapsed_time} 秒")
with timer():
numbers = [10,20,30,40,100,80,32]
print([n for n in numbers if n> 40])输出结果：[100, 80] 耗时: 0.0008141994476318359 秒
上下文管理器的常见应用场景包括：
with open('Details.txt', 'r') as file:
content = file.read()with open_socket('test.com', 80) as connection:
# 执行操作with open_database_connection() as conn:
# 执行操作with thread_lock():
# 执行操作with Resource() as resource:
# 执行操作上下文管理器在提高代码可读性、减少冗余以及确保正确管理资源（即使存在异常）方面起着至关重要的作用。它们有助于编写更清晰、更易于维护的代码。
上下文管理器的优势包括：
-
资源管理：上下文管理器确保在不再需要时正确获取和释放资源。对于文件句柄、网络连接或数据库连接等资源来说尤其重要。
-
错误处理：它们优雅地处理异常，甚至在嵌套的上下文中也能如此。无论 `with` 块内部发生异常与否，上下文管理器的 `__exit__` 方法都会被调用，从而实现了正确的清理和错误处理。
-
代码清晰度：使用 `with` 语句提供了一种清晰简洁的方式来表达设置和清理操作。这增强了代码的可读性，使其更易于理解。
-
减少样板代码：上下文管理器减少了重复的设置和清理代码的需求。这在资源获取和释放模式一致的情况下尤为明显。
在 Python API 中，使用上下文管理器遵循统一的模式。这种一致性增强了库和框架的整体设计，使开发人员更容易理解和使用它们。上下文管理器简化了资源的管理。
小结
Python 中的上下文管理器是用于管理资源分配和释放的重要工具。通过使用 `with` 语句，我们可以确保资源的正确获取和释放，优雅地处理异常，并编写更清晰、更易于维护的代码。上下文管理器可以应用于各种常见场景，如文件句柄、网络连接和数据库连接等。使用 `contextlib` 模块中的 `@contextmanager` 装饰器可以进一步简化上下文管理器的实现过程。在编写 Python 代码时，务必考虑使用上下文管理器来提高代码质量和可靠性。文章来源：https://www.toymoban.com/diary/python/653.html
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