python上下文管理器使用場景及例外處理

2022-06-27 14:02:11

引言

使用上下文管理器，可以讓程式碼更加優雅簡潔。當然，上下文的管理器的作用不止於此，它內部的實現機制，能很好的處理程式碼異常，提升程式碼的複用性

1、先看看最簡單的例子，with語句

# 建立一個檔案寫入字串「Python」
f = open('123.txt', 'w')
f.write("python")
f.close()
# 使用with語句呼叫上下文實現檔案寫入操作
with open('123.txt', 'w') as f:
    f.write('python')

2、什麼是上下文管理器？

上下文是 context 直譯的叫法，在程式中用來表示程式碼執行過程中所處的前後環境，比如在檔案操作時，檔案需要開啟關閉，而檔案讀寫操作就處於檔案操作的上下文環境中；

上下文管理器，上下文管理器是指在一段程式碼執行之前，執行一些預處理的工作，程式碼執行之後再執行一些清理工作。

上下文管理器中有enter()和 exit() 兩個方法，enter()方法在執行 with 後面的語句時執行，一般用來處理操作前的內容,比如一些建立物件，初始化等； exit() 方法在 with 內的程式碼執行完畢後執行，一般用來處理一些善後收尾工作，比如檔案的關閉，資料庫的關閉等。

3、上下文管理器的原理過程如下：

呼叫enter()方法，進行預處理操作
執行使用者操作
呼叫 exit() 方法，完成清理操作

4、上下文管理器的應用場景：

資源管理功能，即檔案處理、網路連線、資料庫連線等操作時需要關閉資源。

也可以在程式碼執行前後增加功能，類似於裝飾器，比如程式碼之前做許可權驗證等。

4.1 資料庫連線

import pymysql
class DBConnection(object):
    def __init__(self,ip,user,passwd,db):
        self.ip = ip
        self.user = user
        self.passwd = passwd
        self.db = db
    def __enter__(self):
        self.conn = pymysql.connect(self.ip, user=self.user, passwd=self.passwd, db=self.db)
        self.cur = conn.cursor()
        return self.cur
    def __exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb):
        self.cur.close()
        self.conn.close()
with DBConnection('192.168.121.xxx', user="xxx", passwd="123456", db="xxx") as cur:
    cur.execute("select * from studnet;")
    result = cur.fetchall()
    print(result)

完成DBConnection這個類，每次連線資料庫時，只要簡單的呼叫with語句即可，不需要關心資料庫的關閉、異常等

4.2上下文管理器的例外處理

class MyOpen(object):
    """自定義上下文管理類"""
    def __init__(self, file, mode):
        self._file = file
        self._mode = mode
    def __enter__(self):
        self._handle = open(self._file, self._mode)
        return self._handle
    def __exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb):
        # print('Type: ', exc_type)
        # print('Value:', exc_val)
        # print('TreacBack:', exc_tb)
        self._handle.close()
        print("異常已被處理")
        return True
# 讀的模式開啟檔案,進行寫操作，不支援
with MyOpen('123.txt', 'r') as f:
    f.write('python')
#輸出：
異常已被處理

with 語法不僅可以簡化資源操作的後續清除操作，還可以代替 try/finally 進行例外處理

當with中執行的語句發生異常時，異常資訊會被傳送到 exit()方法的引數中， exit() 方法有如下三個引數:

exc_type : 異常型別
exc_val : 異常值
exc_tb : 異常回溯追蹤

這三個引數都與異常有關，with語句會把異常的exc_type ,exc_val 和exc_tb傳遞給 exit() 方法，它讓exit() 方法來處理異常，如果exit()返回的是True，那麼這個異常就被忽略，並按照我們定義的方式進行丟擲。如果exit()返回的是True以外的任何東西，那麼這個異常將被with語句丟擲。

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