Python中with的使用

在 Python 中，with 语句用于简化资源管理，确保即使在代码执行过程中发生异常，也能自动释放资源（如文件、网络连接、锁等）。它的核心机制是 上下文管理协议（Context Manager Protocol）。

✅ 一、基本语法

with 表达式 as 变量:
    # 使用变量的代码块

• 表达式 必须返回一个 上下文管理器对象（实现了 __enter__ 和 __exit__ 方法）
• 变量 是 __enter__ 方法的返回值
• 无论代码块是否抛出异常，__exit__ 都会被调用

📁 二、经典示例：文件操作

❌ 不推荐（手动管理资源）

f = open('file.txt', 'r')
try:
    data = f.read()
finally:
    f.close()  # 必须显式关闭

✅ 推荐（使用 with）

with open('file.txt', 'r') as f:
    data = f.read()
# 文件在此自动关闭，即使 read() 抛出异常！

💡 即使发生异常、return、break，文件也会被正确关闭。

🔧 三、自定义上下文管理器

方法 1：通过类实现

class MyResource:
    def __enter__(self):
        print("资源已获取")
        return self  # 返回给 as 后的变量
    
    def __exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb):
        print("资源已释放")
        # 返回 True 可抑制异常（一般不建议）
        return False

# 使用
with MyResource() as res:
    print("正在使用资源")

输出：

资源已获取
正在使用资源
资源已释放

方法 2：使用 contextlib 装饰器（更简洁）

from contextlib import contextmanager

@contextmanager
def my_resource():
    print("获取资源")
    try:
        yield "资源对象"  # 相当于 __enter__ 的返回值
    finally:
        print("释放资源")

# 使用
with my_resource() as res:
    print(f"使用 {res}")

输出：

获取资源
使用 资源对象
释放资源

🧩 四、常见应用场景

⚠️ 五、重要注意事项

1. __exit__ 的参数：

   def __exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb):
       # exc_type: 异常类型（如 ValueError）
       # exc_val: 异常实例
       # exc_tb: traceback 对象
   

   • 如果返回 True，会抑制异常（不抛出）
   • 通常应返回 False（让异常正常传播）

2. 多个上下文管理器：

   with open('in.txt') as fin, open('out.txt', 'w') as fout:
       fout.write(fin.read())
   

   或使用括号（Python 3.1+）：

   with (
       open('in.txt') as fin,
       open('out.txt', 'w') as fout,
   ):
       ...
   

3. as 不是必须的：

   with lock:  # 只需执行 __enter__/__exit__，不需要返回值
       critical_section()
   

🆚 六、with vs try/finally

✅ 最佳实践：只要支持上下文管理器，优先用 with

💡 总结

• with 是 Python 的资源管理利器
• 核心价值：自动清理，避免资源泄漏
• 所有支持上下文管理的对象（文件、锁、数据库连接等）都应使用 with
• 可通过类或 @contextmanager 轻松自定义

🐍 记住：“打开即关闭，使用即安全” —— 这就是 with 的哲学。