with方法

概述:
	一个类只要实现了 __enter__ 和 __exit__ 方法,则这个类就是 上下文管理器类
	该类的对象 = 上下文管理器对象
特点:
	1. 上下文管理器对象, 可以结合 with语句 使用
	2. 在with语句执行前, 会自动调用 __enter__()方法, 用于初始化某些 变量
	3. 在with语句执行后, 会自动调用 __exit__() 方法, 用于清理某些资源
回顾:
	with语法 之所以强大, 底层就是 上下文管理器 在支撑

在 Python 中，with 语句是一种简洁的上下文管理工具，主要用于简化资源管理（如文件、网络连接、锁等）。它可以确保即使出现异常，相关资源（如文件、锁等）也能正确关闭或释放，避免资源泄露。

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1. with 语句的作用：

• with 语句可以用于确保在代码块执行结束后，自动清理资源（如关闭文件、释放锁等）。
• 当进入 with 块时，会自动调用上下文管理器的 __enter__() 方法。
• 当退出 with 块时，无论是否发生异常，都会调用上下文管理器的 __exit__() 方法来进行清理工作。

2. 常见的 with 语句应用场景：

2.1 文件操作

文件处理是 with 语句的一个经典用例。with 确保文件在使用完毕后自动关闭，而无需显式调用 file.close()。

with open('example.txt', 'r') as file:
    content = file.read()
# 在这里文件已经被自动关闭，即使在读取过程中发生异常

2.2 锁操作

with 语句可以用于处理多线程编程中的锁，确保锁在使用完毕后自动释放。

import threading

lock = threading.Lock()

def task():
    with lock:
        # 访问共享资源
        print("正在处理共享资源")
# 在 with 块结束时锁会自动释放

2.3 数据库连接或网络连接

with 语句可以确保数据库连接在操作结束后自动关闭，避免连接泄露。

import sqlite3

with sqlite3.connect('database.db') as conn:
    cursor = conn.cursor()
    cursor.execute('SELECT * FROM table_name')
# 数据库连接在此处会自动关闭

3. __enter__() 和 __exit__() 方法：

• __enter__() 方法在进入 with 块之前执行，并且可以返回一个对象，该对象会绑定到 with 的 as 子句中。
• __exit__() 方法在退出 with 块时执行。即使在 with 块中发生异常，__exit__() 仍然会被调用，它可以用来处理或抑制异常。

class Resource:
    def __enter__(self):
        print("资源已获取")
        return self  # 返回自己作为上下文管理对象

    def __exit__(self, exc_type, exc_value, traceback):
        print("资源已释放")
        if exc_type:
            print(f"异常类型: {exc_type}, 异常值: {exc_value}")
        return True  # 返回 True 表示抑制异常，不向外传播

with Resource() as res:
    print("使用资源")
    raise ValueError("出现异常")

4. 自定义上下文管理器

通过定义一个类并实现 __enter__() 和 __exit__() 方法，可以创建自定义的上下文管理器，从而使该类能与 with 一起使用。

# 定义 上下文管理器类
class MyWith:
    def __init__(self, file_path, mode):
        # 文件路径
        self.file_path = file_path
        # 打开模式
        self.mode = mode
        # 文件对象
        self.file_obj = None

    def __enter__(self):
        print('__enter__')
        # 获取文件对象
        self.file_obj = open(self.file_path, self.mode, encoding='utf-8')
        # 返回文件对象
        # return self.file_obj
        return self

    def __exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb):
        # 实现文件关闭操作
        self.file_obj.close()
        print('file close...')

    # 静态方法 实现read_data函数
    # @staticmethod
    # def read_data(file_obj):
    #     print('reading the first 10 lines:')
    #     for i in range(10):
    #         line = file_obj.readline()
    #         if not line:  # 如果文件行数少于 10 行，则提前停止
    #             break
    #         print(line.strip())

    def read_data(self):
        print('reading the first 10 lines:')
        for i in range(10):
            lines = self.file_obj.readline()
            if not lines:
                break
            print(lines.strip())


# 在 main函数中测试调用
if __name__ == '__main__':
    with MyWith('test', 'r') as mf:
        MyWith.read_data(mf)

总结：

• with 语句用于上下文管理，它能够确保资源在使用完毕后得到正确的释放，无需手动处理清理工作。
• 它简化了资源管理代码，并且提供了异常安全性。
• with 广泛用于文件操作、锁操作、数据库连接等需要清理资源的场景，也可以通过实现 __enter__() 和 __exit__() 方法自定义上下文管理器。

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