Python：由文件关闭引起的对with语句的探索

文件关闭中的with as

在操作文件的时候，通常为了避免不必要的问题（程序退出时，因为垃圾回收机制，程序也会自动的关闭文件对象，但是这是我们不可控的；在有些操作系统和设置中，关闭文件可以避免无意义地锁定文件），我们通常要在打开文件之后要去关闭文件。
如果对文件进行了写入操作的时候，一定要注意将其关闭，因为Python可能缓冲写入的数据（将数据暂时保存在内存区，提高程序运行效率），因此如果程序抛出异常或者因为某种原因而中断，那么数据可能无法写入到文件中，所以想要保证数据安全的话，使用完文件后就将其关闭！如果想要暂时不关闭文件，但是又想要重置缓冲，让所做的文件修改立即反应到磁盘上的文件中，可以使用文件对象的flush方法。
python的实现中，调用write后，只是把数据写到内核缓冲区，实际上并没有把数据写到磁盘上，只有调用close或是内核缓冲区满的情况下，数据才会写入磁盘中。调用文件对象的flush函数，在每次写入文件的时候把数据输出到磁盘（加载到缓冲区），然而，需要注意的是，根据使用的操作系统和设置，flush可能出于锁定考虑而禁止其他正在运行的程序访问这个文件。而且系统频繁的将数据写到磁盘，会比较耗CPU。
所以说，如果没有特别的需求，尽可能的关闭文件。

要确保文件得以关闭，可使用一条try/finally语句，并在finally子句中调用close。

# 打开文件
f = open('test.txt','w+')
try:
	# 将数据写入到文件中
	f.write('Test')
finally:
	# 无论程序是否异常，确保关闭文件
	f.close()

上面是一种写法，Python提供了with as结构，这是专门为此设计的语句。

with open('test.txt', 'w+') as f:
	f.write('Test')
	# do_something_else(f)
#到这里时文件已关闭

with 语句打开了文件，然后将文件对象赋给了变量f,在with语句体中，执行数据写入及其他文件操作。当程序执行到语句体末尾的时候，将自动关闭文件。出现异常程序中断的时候同样会自动关闭文件。

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文件用作上下文管理器，这样文件在执行清理工作时候关闭了自己。
下面说说with语句，探讨为什么会有这样的流程”：

with 语句是一个非常通用的结构，用于包装使用上下文管理器的代码块，让管理器能够执行一些设置和清理操作。
- 什么是上下文管理器？
	答：上下文管理器是内部实现了（__enter__和__exit__）两个方法的对象。也就说我们要想

__enter__方法：
对象的__enter__方法不接受任何参数，在进入with语句时被调用，方法的返回值被赋给关键字as后面的变量。

__exit__方法：
对象的__exit__要接受三个参数：异常类型、异常对象和异常跟踪。
语句执行结束或者如果语句块内部发生了异常，__exit__方法将被调用，而异常将会被重新抛出(re-raised)。
如果__exit__返回false，将抑制所有异常（异常信息会在执行exit方法后被抛出，在Python中函数不设置不返回值，默认会返回None，同样是假值，也会抛出所有异常）。
如果返回True，最终会忽略语句块中发生的所有异常(大部分情况下这都不是明智之举)。

那么我们可以分析出文件作为上下文管理器的简要流程：open函数返回文件对象，文件对象作为上下文管理器，它的__enter__方法返回文件对象本身 ，__exit__方法中实现了关闭文件的操作。


文件对象、线程锁、socket 对象 等 都可以使用 with 操作

下面我们自定义一个上下文管理器

class CustomContextor(object):
    def __init__(self):
        pass

    def test(self):
        print("test")

    def __enter__(self):
        print("进入enter方法")
        # 不返回管理器对象的话也是能用的，但是无法调用test方法
        return self

    def __exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb):
        print("with 执行完毕，自动调用exit!")
        return False


with CustomContextor() as c:
    c.test()

print('程序结束')

运行结果如下：

我们修改以下代码，让程序在代码块中抛出异常异常的话：

class CustomContextor(object):
    def __init__(self):
        pass

    def test(self):
        print("test")

    def __enter__(self):
        print("进入enter方法")
        # 不返回管理器对象的话也是能用的，但是无法调用test方法
        return self

    def __exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb):
        print("with 执行完毕，自动调用exit!")
        return False


with CustomContextor() as c:
    raise Exception()
    c.test()

print('程序结束')

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contextlib是一个Python模块，这个库是提供更易用的上下文管理器
关于这个只是可以参考下面的链接 深入解析Python中的上下文管理器

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参考书籍及文章：
《Beginning Python From Novice to Professional》
Python使用flush函数将缓冲区数据立即写入