Python上下文管理器

上下文管理器在 Python 中是一种管理资源的机制，它确保在进入和离开特定的代码块时资源被正确分配和释放。上下文管理器使用 with 语句进行管理，它可以确保资源的安全访问，并在作用域退出时自动释放资源，不论是正常退出还是发生异常。

要创建一个上下文管理器，可以使用 contextlib 模块中的 contextmanager 装饰器，或者自定义类实现 enter 和 exit 方法。

下面是一个示例，展示了使用 contextmanager 装饰器和自定义类来创建上下文管理器的用法：

1.使用 contextmanager 装饰器创建上下文管理器

from contextlib import contextmanager
@contextmanager
def file_handler(filename):
    try:
        # 进入代码块前的准备工作
        file = open(filename, 'r')
        yield file  # yield 之前的代码相当于 __enter__ 方法
    finally:
        file.close()  # 退出代码块后的清理工作相当于 __exit__ 方法

2.使用 with 语句使用上下文管理器

with file_handler('example.txt') as f:
    # 在此处可以安全地使用文件资源，不论是正常执行还是发生异常，
    # 都会在此处自动关闭文件

3.自定义类实现上下文管理器

class DatabaseConnect:
    def __init__(self, db_name):
        self.db_name = db_name
        self.connection = None

    def __enter__(self):
        self.connection = self.connect_to_database()
        return self.connection

    def __exit__(self, exc_type, exc_value, traceback):
        self.disconnect_from_database()

    def connect_to_database(self):
        # 连接数据库的逻辑
        pass
    
    def disconnect_from_database(self):
        # 断开数据库连接的逻辑
        pass

4.使用 with 语句使用自定义的上下文管理器

with DatabaseConnect('my_db') as db:
    # 在此处可以进行数据库操作，不论是正常执行还是发生异常，
    # 都会在此处自动断开数据库连接

在上述示例中，无论是使用 contextmanager 装饰器创建的上下文管理器函数 file_handler，还是自定义的类 DatabaseConnect，都提供了进入和退出上下文的逻辑，分别对应 enter 和 exit 方法。在 with 语句块内，我们可以安全地使用被管理的资源，并且不用手动释放或关闭资源，因为这些操作都由上下文管理器负责。

通过上下文管理器，我们可以确保资源的正确分配和释放，简化代码，提高可读性，并且减少资源泄漏和错误处理的工作量。