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使用语言的好特性,而不是那些糟糕的特性————不知道谁说的
好久不学习python的语法了,上次去面试,和面试官聊到了python中的with-as statement(也称context manager),挺感兴趣的,这两天学习了一番,收获颇丰在此分享。
先说明一个常见问题,文件打开:
try: f = open('xxx') do somethingexcept: do somethingfinally: f.close()其实我个人不止一次在网上看到有这么写的了,这个是错的。
try: f = open('xxx')except: print 'fail to open' exit(-1)try: do somethingexcept: do somethingfinally: f.close()
很麻烦不是么,但正确的方法就是这么写。
我们为什么要写finally,是因为防止程序抛出异常最后不能关闭文件,但是需要关闭文件有一个前提就是文件已经打开了。 在第一段错误代码中,如果异常发生在f=open(‘xxx’)的时候,比如文件不存在,立马就可以知道执行f.close()是没有意义的,具体示例如下:
try: f=open(r'C:\Users\91135\Desktop\wahaha.txt','r')#假设文件wahaha.txt不存在 print f.readlines()except IOError,error: print errorfinally: f.close()执行上述代码,结果如下:
Traceback (most recent call last):
File "E:\workspace\python day03\main\test.py", line 10, in <module> f.close() NameError: name 'f' is not defined [Errno 2] No such file or directory: 'C:\\Users\\91135\\Desktop\\wahaha.txt'改正后的解决方案就是第二段代码,具体示例如下:
try: f=open(r'C:\Users\91135\Desktop\wahaha.txt','r')#假设文件wahaha.txt不存在except: print 'fail to open the file!' exit()#当文件打开失败时,退出程序!try: print f.readlines()except: print 'fail to read the file!'finally: f.close()运行结果如下:
fail to open the file!
好了言归正转,开始讨论with语法。
首先我们从下面这个问题谈起,try-finally的语法结构:
set things uptry: do somethingfinally: tear things down
这东西是个常见结构,比如文件打开,set things up
就表示f=open('xxx')
,tear things down
就表示f.close()
。在比如像多线程锁,资源请求,最终都有一个释放的需求。Try…finally结构保证了tear things down这一段永远都会执行,即使上面do something得工作没有完全执行。
如果经常用这种结构,我们首先可以采取一个较为优雅的办法,封装!
def controlled_execution(callback): set things up try: callback(thing) finally: tear things down def my_function(thing): do something controlled_execution(my_function)
封装是一个支持代码重用的好办法,但是这个办法很dirty,特别是当do something中有修改一些local variables的时候(变成函数调用,少不了带来变量作用域上的麻烦)。
另一个办法是使用生成器,但是只需要生成一次数据,我们用for-in结构去调用他:
def controlled_execution(): set things up try: yield thing finally: tear things down for thing in controlled_execution(): do something with thing
因为thing只有一个,所以yield语句只需要执行一次。当然,从代码可读性也就是优雅的角度来说这简直是糟糕透了。我们在确定for循环只执行一次的情况下依然使用了for循环,这代码给不知道的人看一定很难理解这里的循环是什么个道理。
最终的python-dev团队的解决方案。(python 2.5以后增加了with表达式的语法)
class controlled_execution: def __enter__(self): set things up return thing def __exit__(self, type, value, traceback): tear things down with controlled_execution() as thing: do something在这里,python使用了with-as的语法。当python执行这一句时,会调用__enter__函数,然后把该函数return的值传给as后指定的变量。之后,python会执行下面do something的语句块。最后不论在该语句块出现了什么异常,都会在离开时执行__exit__。
def __exit__(self, type, value, traceback): return isinstance(value, TypeError)在python2.5及以后,file对象已经写好了__enter__和__exit__函数,我们可以这样测试:
>>> f = open("x.txt")>>> f之后,我们如果要打开文件并保证最后关闭他,只需要这么做:>>> f.__enter__() >>> f.read(1)'X'>>> f.__exit__(None, None, None)>>> f.read(1)Traceback (most recent call last): File " ", line 1, in ValueError: I/O operation on closed file
with open("x.txt") as f: data = f.read() do something with data如果有多个项,我们可以这么写:
with open("x.txt") as f1, open('xxx.txt') as f2: do something with f1,f2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( "a.txt" ) as f : do somethingexcept xxxError: 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。
感谢以下参考资料:
python docs: 原文地址:
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