Python with 语法

with 语句是 Python 中用于简化资源管理的一种语法结构，通常与上下文管理器（Context Manager）一起使用。上下文管理器提供了一种机制，用于确保资源在使用完毕后能够被正确释放，例如文件、网络连接、锁等。

with 语句的基本结构如下：

with expression as variable:
    pass

常见用法

文件操作

with 语句可以用于简化文件的打开和关闭操作，确保文件在使用完毕后能够自动关闭。

• 不使用 with 语句

  file = open('example.txt', 'r')  # 打开文件
  try:
      content = file.read()
  finally:
      file.close()  # 确保文件关闭
  

• 使用 with 语句

  with open('example.txt', 'r') as file:
      content = file.read()
  # 文件在这里已经被自动关闭
  

数据库连接

类似地，with 语句可以用于管理数据库连接，确保连接在操作完成后能够正确关闭。

• 不使用 with 语句

  import sqlite3
  
  conn = sqlite3.connect('example.db')  # 连接数据库
  try:
      cursor = conn.cursor()
      cursor.execute('SELECT * FROM table_name')
      results = cursor.fetchall()
  finally:
      conn.close()  # 确保连接关闭
  

• 使用 with 语句：

  import sqlite3
  
  with sqlite3.connect('example.db') as conn:
      cursor = conn.cursor()
      cursor.execute('SELECT * FROM table_name')
      results = cursor.fetchall()
  # 连接在这里已经被自动关闭
  

多线程锁

with 语句也可以用于多线程编程中的锁机制，确保锁在操作完成后能够自动释放。

• 不使用 with 语句：

  import threading
  
  lock = threading.Lock()
  
  lock.acquire()  # 获取锁
  try:
      pass  # 临界区代码
  finally:
      lock.release()  # 确保锁释放
  

• 使用 with 语句：

  import threading
  
  lock = threading.Lock()
  
  with lock:
      pass  # 临界区代码
  # 锁在这里已经被自动释放
  

自定义上下文管理器

你也可以创建自定义的上下文管理器，只需要实现 __enter__ 和 __exit__ 方法。

class MyContextManager:
    def __enter__(self):
        """初始化资源"""
        print("Entering the context")
        return self

    def __exit__(self, exc_type, exc_value, traceback):
        """释放资源"""
        print("Exiting the context")

# 使用自定义的上下文管理器
with MyContextManager() as manager:
    print("Inside the context")
# 上下文管理器在这里已经自动执行 __exit__ 方法

contextlib 模块

Python的 contextlib 模块提供了一些工具，用于简化上下文管理器的创建，例如 contextmanager 装饰器。

from contextlib import contextmanager

@contextmanager
def my_context_manager():
    print("Entering the context")
    yield  # 用于标记上下文的分界点，也可以用来返回资源
    print("Exiting the context")

# 使用 contextlib 上下文管理器
with my_context_manager():
    print("Inside the context")
# 上下文管理器在这里已经自动执行完毕