理解Python中的With语句

有一些任务，可能事先需要设置，事后做清理工作。对于这种场景，Python的with语句提供了一种非常方便的处理方式。一个很好的例子是文件处理，你需要获取一个文件句柄，从文件中读取数据，然后关闭文件句柄。 Without the with statement, one would write something along the lines of: 如果不用with语句，代码如下：

    file = open("/tmp/foo.txt")
    data = file.read()
    file.close()

这里有两个问题。一是可能忘记关闭文件句柄；二是文件读取数据发生异常，没有进行任何处理。下面是处理异常的加强版本：

    file = open("/tmp/foo.txt")
    try:
      data = file.read()
    finally:
      file.close()

虽然这段代码运行良好，但是太冗长了。这时候就是with一展身手的时候了。除了有更优雅的语法，with还可以很好的处理上下文环境产生的异常。下面是with版本的代码：

    with open("/tmp/foo.txt") as file:
      data = file.read()

with如何工作？
这看起来充满魔法，但不仅仅是魔法，Python对with的处理还很聪明。基本思想是with所求值的对象必须有一个enter()方法，一个exit()方法。

紧跟with后面的语句被求值后，返回对象的enter()方法被调用，这个方法的返回值将被赋值给as后面的变量。当with后面的代码块全部被执行完之后，将调用前面返回对象的exit()方法。 This can be demonstrated with the following example: 下面例子可以具体说明with如何工作：

    #!/usr/bin/env python
    # with_example01.py


    class Sample:
      def __enter__(self):
        print "In __enter__()"
        return "Foo"

      def __exit__(self, type, value, trace):
        print "In __exit__()"


    def get_sample():
      return Sample()


    with get_sample() as sample:
      print "sample:", sample

运行代码，输出如下

    bash-3.2$ ./with_example01.py
    In __enter__()
    sample: Foo
    In __exit__()

正如你看到的， 1. enter()方法被执行 2. enter()方法返回的值 - 这个例子中是"Foo"，赋值给变量'sample' 3. 执行代码块，打印变量"sample"的值为 "Foo" 4. exit()方法被调用 with真正强大之处是它可以处理异常。可能你已经注意到Sample类的exit方法有三个参数- val, type 和 trace。 这些参数在异常处理中相当有用。我们来改一下代码，看看具体如何工作的。

    #!/usr/bin/env python
    # with_example02.py


    class Sample:
      def __enter__(self):
        return self

      def __exit__(self, type, value, trace):
        print "type:", type
        print "value:", value
        print "trace:", trace

      def do_something(self):
        bar = 1/0
        return bar + 10

    with Sample() as sample:
      sample.do_something()

这没有任何关系，只要紧跟with后面的语句所返回的对象有enter()和exit()方法即可。此例中，Sample()的enter()方法返回新创建的Sample对象，并赋值给变量sample。 When executed: 代码执行后：

    bash-3.2$ ./with_example02.py
    type: <type 'exceptions.ZeroDivisionError'>
    value: integer division or modulo by zero
    trace: <traceback object at 0x1004a8128>
    Traceback (most recent call last):
     File "./with_example02.py", line 19, in <module>
      sample.do_something()
     File "./with_example02.py", line 15, in do_something
      bar = 1/0
    ZeroDivisionError: integer division or modulo by zero

实际上，在with后面的代码块抛出任何异常时，exit()方法被执行。正如例子所示，异常抛出时，与之关联的type，value和stack trace传给exit()方法，因此抛出的ZeroDivisionError异常被打印出来了。

开发库时，清理资源，关闭文件等等操作，都可以放在exit方法当中。

因此，Python的with语句是提供一个有效的机制，让代码更简练，同时在异常产生时，清理工作更简单。

以上就是关于Python中的With语句的理解，希望对大家的学习有所帮助。