python学习27(with语句)

With语句
With介绍：
with是从Python2.5引入的一个新的语法，它是一种上下文管理协议，目的在于从流程图中把 try,except 和finally 关键字和资源分配释放相关代码统统去掉，简化try….except….finlally的处理流程。with通过__enter__方法初始化，然后在__exit__中做善后以及处理异常。所以使用with处理的对象必须有__enter__()和__exit__()这两个方法。其中__enter__()方法在语句体（with语句包裹起来的代码块）执行之前进入运
行，__exit__()方法在语句体执行完毕退出后运行。with 语句适用于对资源进行访问的场合，确保不管使用过程中是否发生异常都会执行必要的“清理”操作，释放资源，比如文件使用后自动关闭、线程中锁的自动获取和释放等。

With基本语法
With语句的基本语法格式如下：
with expression [as target]:
   with_body
参数说明：
expression：是一个需要执行的表达式；
target：是一个变量或者元组，存储的是expression表达式执行返回的结果， 
可选参数

With 语句是什么？
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。
如果不用with语句，代码如下：
file = open("/tmp/foo.txt")
data = file.read()file.close()
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：
try:
f = open('xxx')
except:
    print 'fail to open'
exit(-1)
try:
do something
except:
do something
finally:
     f.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的工作原理：
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关键字后面的变量；
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。

代码示例：
class Sample(object):
    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)
执行结果：

E:\python>python ten.py
In __enter__()
sample:  Foo
In __exit__()
以上代码执行过程
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。
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()

Sample()的 __enter__() 方法返回新创建的Sample对象，并赋值给变量sample。

执行结果：

type: <type 'exceptions.ZeroDivisionError'>
value: integer division or modulo by zero
trace: <traceback object at 0x00000000026A5B08>
Traceback (most recent call last):
  File "ten.py", line 16, in <module>
    sample.do_something()
  File "ten.py", line 12, 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。
上文说了 __exit__ 函数可以进行部分异常的处理，如果我们不在这个函数中处理异常，他会正常抛出，这时候我们可以这样写（python 2.7及以上版本，之前的版本参考使用contextlib.nested这个库函数）：
try:
    with open("e:\\python\\222.txt")  as f:
        do someting
else:
do something about exception    
总之，with-as表达式极大的简化了每次写finally的工作，这对保持代码的优雅性是有极大帮助的。

如果有多个项，可以这么写:
with open("e:\\python\\222.txt") as f1,open("e:\\python\\hu.txt") as f2:
    content1 = f1.read()
    content2 = f2.read()
print content1,content2
自定义with异常

class opened(object):
    def __init__(self, filename):
        self.handle = open(filename)
        print ('Resource: %s'% filename)
    def __enter__(self):
        print ('[Enter %s]: Allocate resource.' % self.handle)
        return self.handle  # 可以返回不同的对象
    def __exit__(self, exc_type, exc_value, exc_trackback):
        print ('[Exit %s]: Free resource.' % self.handle)
        if exc_trackback is None:
            print ('[Exit %s]: Exited without exception.,' % self.handle)
            self.handle.close()
        else:
            print ("error occur!")  #句柄泄漏
        #return True
        return False  #会抛出异常，中断程序的执行

with opened(r'e:\c.txt') as fp:
    for line in fp.readlines():
        print(line)
    raise TypeError

print ("Dnoe")

Return True的执行结果

➢ opened中的__enter__() 返回的是自身的引用，这个引用可以赋值给 as 子句中的fp变量；
返回值的类型可以根据实际需要设置为不同的类型，不必是上下文管理器对象本身。
➢ __exit__() 方法中对变量exc_trackback进行检测，如果不为 None，表示发生了异常，如果
没有发生异常，缺省的返回值为 None，由于没有异常发生，__exit__() 的三个参数都为
None，上下文管理代码可以检测这种情况，做正常处理。__exit__()方法的3个参数，分别代
表异常的类型、值、以及堆栈信息。
➢ 不管是否执行过程中是否发生了异常，执行上下文管理器的 __exit__() 方法，__exit__() 方法
负责执行“清理”工作，如释放资源等。如果执行过程中没有出现异常，或者语句体中执行
了语句 break/continue/return，则以 None 作为参数调用 __exit__(None, None, None) ；
如果执行过程中出现异常，则使用 sys.exc_info 得到的异常信息为参数调用
__exit__(exc_type, exc_value, exc_traceback)
➢ 出现异常时，如果 __exit__(type, value, traceback) 返回 False，则会重新抛出异常，让
with 之外的语句逻辑来处理异常，这也是通用做法；如果返回 True，则忽略异常，不再对
异常进行处理