try…finally…
当执行一大串代码时，一旦程序代码中某一个部分出错，就会立即停止，同时剩下的其他代码也不会再继续执行了。这就会有一个问题，如果在剩下未执行的代码中有一些事是必须要执行的，比如释放之前分配的内存等等，而因为报错导致之后的代码无法执行，这就会带来内存泄漏等影响。所以使用try...finally...，在try中的代码无论是否出错是否运行被终止，都不会影响finally部分代码的运行。即无论如何finally部分的代码都会执行，这样就可以将一些必须要做的事情放在finally中保证他们的执行
with
try…finally…虽然能解决上述的问题，但是代码过长。还有一个可以用来解决上述问题的方法，那就是with
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
要使用with语句，首先要明白上下文管理器这一概念。有了上下文管理器，with语句才能工作
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一组与上下文管理器和with语句有关的概念
- 上下文管理协议Context Management Protocol：包含方法__enter__()和__exit__()，支持该协议的对象要实现这两个方法。
- 上下文管理器Context Management：支持上下文管理协议的对象，这种对象实现了__enter__()和__exit__()这两个方法。上下文管理器定义执行with语句时要建立运行时的上下文，负责执行with语句块上下文中的进入和退出操作。通常使用with语句调用上下文管理器。也可以通过直接调用其方法来使用。
- 运行时上下文Runtime Context：由上下文管理器创建，通过上下文管理器的__enter__()和__exit__()方法实现，__enter__()在语句体执行之前进入运行时上下文__exit__()在语句体执行完后从运行时上下文退出。with语句支持运行时上下文这一概念。
- 上下文表达式Context Expression：with语句中跟在关键字with之后的表达式为上下文表达式，该表达式应为上下文管理器对象
- 语句体With-Body：with语句包裹起来的代码块，在执行语句体之前会调用上下文管理器的__enter__()方法，执行完语句体之后会执行__exit__()方法
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基本语法和工作原理
with 语句的语法格式如下：
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with 语句的语法格式
with context_expression [as target(s)]:
with-body
这里 context_expression 要返回一个上下文管理器对象，该对象并不赋值给 as 子句中的 target(s) ，如果指定了 as 子句的话，会将上下文管理器的 __enter__() 方法的返回值赋值给 target(s)。target(s) 可以是单个变量，或者由“()”括起来的元组（不能是仅仅由“,”分隔的变量列表，必须加“()”）
Python 对一些内建对象进行改进，加入了对上下文管理器的支持，可以用于 with 语句中，比如可以自动关闭文件、线程锁的自动获取和释放等
假设要对一个文件进行操作，使用 with 语句可以有如下代码：
- 使用 with 语句操作文件对象
with open(r'somefileName') as somefile:
for line in somefile:
print line
# ...more code这里使用了 with 语句，不管在处理文件过程中是否发生异常，都能保证 with 语句执行完毕后已经关闭了打开的文件句柄。如果使用传统的 try...finally...，则要使用类似如下代码：
- try...finally...方式操作文件对象
somefile = open(r'somefileName')
try:
for line in somefile:
print line
# ...more code
finally:
somefile.close()比较起来，使用 with 语句可以减少编码量。已经加入对上下文管理协议支持的还有模块 threading、decimal 等。
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with 语句执行过程
context_manager = context_expression
exit = type(context_manager).__exit__
value = type(context_manager).__enter__(context_manager)
exc = True # True 表示正常执行，即便有异常也忽略；False 表示重新抛出异常，需要对异常进行处理
try:
try:
target = value # 如果使用了 as 子句
with-body # 执行 with-body
except:
# 执行过程中有异常发生
exc = False
# 如果 __exit__ 返回 True，则异常被忽略；如果返回 False，则重新抛出异常
# 由外层代码对异常进行处理
if not exit(context_manager, *sys.exc_info()):
raise
finally:
# 正常退出，或者通过 statement-body 中的 break/continue/return 语句退出
# 或者忽略异常退出
if exc:
exit(context_manager, None, None, None)
# 缺省返回 None，None 在布尔上下文中看做是 False
使用with语句相对try...finally...来说简洁了很多，而且也不需要每一个用户都去写f.close()来关闭文件了，这是因为with语句在背后做了大量的工作。with语句的context_expression是上下文管理器，这个我们下文会说。with语句中的[as variable]是可选的，如果指定了as variable说明符，则variable是上下文管理器context_expression调用__enter__()函数返回的对象。所以，f并不一定就是expression，而是context_expression.__enter__()的返回值，至于context_expression.__enter__()返回什么就由这个函数来决定了。with-block是执行语句，with-block执行完毕时，with语句会自动进行资源清理，对应上面例子就是with语句会自动关闭文件
下面我们来具体说下with语句在背后默默无闻地到底做了哪些事情。刚才我们说了context_expression是一个上下文管理器，其实现了__enter__和__exit__两个函数。当我们调用一个with语句时，执行过程如下：
- 执行 context_expression，生成上下文管理器 context_manager
- 调用上下文管理器的 __enter__() 方法；如果使用了 as 子句，则将 __enter__() 方法的返回值赋值给 as 子句中的 target(s)
- 执行语句体 with-body
- 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
with语句不仅可以管理文件，还可以管理锁、连接等等
所以说了这么多，到底什么是上下文管理器？
上下文管理器
上下文管理器就是实现了上下文协议的类，而上下文协议就是一个类要实现__enter__()和__exit__()两个方法。一个类只要实现了__enter__()和__exit__()，我们就称之为上下文管理器
下面我们具体说下这两个方法：
- __enter__()：主要执行一些环境准备工作，同时返回一资源对象。如果上下文管理器open("test.txt")的__enter__()函数返回一个文件对象。__enter__()会根据不同的expression对象返回不同的值
- __exit__()：完整形式为__exit__(type, value, traceback),这三个参数分别为异常类型、异常信息和堆栈。如果执行体语句没有引发异常，则这三个参数均被设为None。否则，它们将包含上下文的异常信息。__exit_()方法返回True或False,分别指示被引发的异常有没有被处理，如果返回False，引发的异常将会被传递出上下文。如果__exit__()函数内部引发了异常，则会覆盖掉执行体的中引发的异常。处理异常时，不需要重新抛出异常，只需要返回False，with语句会检测__exit__()返回False来处理异常。
如果我们要自定义一个上下文管理器，只需要定义一个类并且能实现__enter__()和__exit__()即可。