python装饰器
本文先介绍with表达式，然后再试图用with以及装饰器等知识实现自己的ContextManager
with可以干什么？我的理解是简化try except finally的工作，比如打开文件操作符，读文件，捕捉异常，最后关闭。这个例子是with最最常用的方法了，满大街都可以找到这个例子。
除文件open操作之外，其实其它很多操作也可以掐头去尾，留下中间关键操作就行。
那么该如何实现呢？按照python文档解释，只要实现__enter__和__exit__两个函数就可以。
很简单：
Python代码 
class ConMgr(object):
def __init__(self):
print("__init__ called")
def __call__(self, *args):
print("__call__ called")
#: 可以把传进来的参数保存着，在with开始时运行
self.args = args
return self
def __enter__(self):
# 打印之前传进来的参数
print("__enter__ called", self.args)
return 'abcd'
def __exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb):
print("__exit__ called: exc_type = %s exc_val = %s exc_tb = %s "\
% (exc_type, exc_val, exc_tb))
return "exited"
def test1():
c = ConMgr()
with c('pppp') as tmp:
print(tmp)
print("haha")
assert 1>2
print(3)
test1()
输出结果是：
Python代码
__init__ called
__call__ called
('__enter__ called', ('pppp',))
abcd
haha
__exit__ called: exc_type = <type 'exceptions.AssertionError'> exc_val = exc_tb = <traceback object at 0x7f911003b128>
首先请注意，这里的c()是类的一个实例，就是一个普通类，而不是generator。当c('pppp')执行时，调用了__call__函数，__call__函数赶紧把传入的参数保存了下来，等进了with块之后，调用__enter__之时再把参数放出来。
另外__call__函数一定要返回self，因为with块运行完了之后，将会调用self.__exit__()如果不返回self将找不到__exit__函数。
然后就是as语句的tmp值实际上是__enter__的返回值，返回什么都可以，无所谓的，哪怕传个闭包。这里的好主意是把之前的args可以传给tmp。
最后请仔细看，当assert 1>2发生错误之后，with块没有执行完就调用__exit__函数了。通过这个函数的参数，我们来实现异常处理。
接下来介绍下python的contextlib这个模块。
可能有朋友不知到，这个模块没有主轴功能，主要是围绕with语句，提供了一些方便的util函数操作。
这个模块里面有一个contextmanager的装饰器，它可以省掉我们之前那么麻烦创建一个class然后补上__enter__和__exit__的过程，它利用工厂模式生成一个generator，然后就可以方便的使用with语句了。
关于官方contextlib模块里面的功能，我想自己能不能做一个山寨版出来
contextlib.contextmanager的用法是怎样的？我摘抄一下模块源代码
引用
Typical usage:
@contextmanager
def some_generator(<arguments>):
<setup>
try:
yield <value>
finally:
<cleanup>
This makes this:
with some_generator(<arguments>) as <variable>:
<body>
equivalent to this:
<setup>
try:
<variable> = <value>
<body>
finally:
<cleanup>
大致就是可以把程序中的主体，<body>从中抽取出来，放到with块之中。而之后处理的<finally>都可以放到some_generator函数里面。
some_generator函数的编写很好办。只是contextmanager这个装饰器应该作为一个函数好呢还是一个类好呢？这是个很有意思的问题，我也想了好一会，等下一起讨论下。先给出我的解法：
Python代码
class MyGeneratorContextManager(object):
def __init__(self, gen):
print("__init__ called")
self.gen = gen
def __enter__(self):
print("__enter__ called")
return self.gen.next()
def __exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb):
print("__exit__called exc_type = %s, exc_val = %s, exc_tb = %s"\
% (exc_type, exc_val, exc_tb))
# 这里没有做异常处理，需要处理StopIteration异常
# 不是用return也可以
# 下面这句话将输出yield [1, 2, 3]后面的的打印语句end foo
return self.gen.next()
def MyContextManager(func):
def tmpf(*args):
print("func info:", func)
return MyGeneratorContextManager(func(*args))
return tmpf
@MyContextManager
def foo(val):
# 尝试用老方法捕捉错误
try:
print("start foo", val)
yield [1, 2, 3]
# 下面一行需要调用self.gen.next()才能输出
print("end foo")
except (Exception, AssertionError):
# 但是实际上并没有捕捉到yield中的错误
# except的功能完全被__exit__取代
print("EXCEPTION ENCOUNTERED!")
finally:
print("FINALLY")
print("foo is ", foo)
print("foo() is ", foo("bbbb"))
print("\nWITH INFO BELOW:")
with foo("aaaa") as tmp:
print("START WITH")
#: tmp实际上就是yield穿过来的值
print(tmp)
for i in tmp:
print(i)
assert 1>2
# 出错之后直接从with中跳出去，下面不可能被执行
print("END WITH")
输出结果是：
Python代码
# 首先可以看到foo的值是闭包中的tmpf函数
('foo is ', <function tmpf at 0x7fb78b15f140>)
('func info:', <function foo at 0x7fb78b15f0c8>)
__init__ called
('foo() is ', <__main__.MyGeneratorContextManager object at 0x7fb78b1591d0>)
WITH INFO BELOW:
# 请看，两次调用foo()，发现他们最终都是同一个foo函数
('func info:', <function foo at 0x7fb78b15f0c8>)
# 但是奇怪的是，函数被初始化了两次？这是因为这是个工厂模式，每次调用的函数虽然一样，但是会生成不同的类
__init__ called
__enter__ called
('start foo', 'aaaa')
START WITH
[1, 2, 3]
1
2
3
# assert触发的错误没有被except捕捉到！被__exit__函数捕捉到了
__exit__called exc_type = <type 'exceptions.AssertionError'>, exc_val = , exc_tb = <traceback object at 0x7fb78b15c2d8>
end foo
FINALLY
# 为什么跳出StopIteration异常？这是因为gen.next()已经走到头了，我们没有处理这异常
Traceback (most recent call last):
File "/home/leonardo/Aptana Studio 3 Workspace/PythonStudy/src/thinking/mycontext_manager.py", line 68, in <module>
print("END WITH")
File "/home/leonardo/Aptana Studio 3 Workspace/PythonStudy/src/thinking/mycontext_manager.py", line 31, in __exit__
return self.gen.next()
StopIteration
首先创建了一个工厂模式的MyContextManager，它实际上又是个闭包函数，也可以作为装饰器方便以后使用。
其次我定义了一个类MyGeneratorContextManager，这个函数在初始化的时候，就接收一个generator。请注意，接收的是generator而不是function。
请看函数
Python代码
def tmpf(*args):
print("func info:", func)
return MyGeneratorContextManager(func(*args))
func在这里虽然是一个函数，但是func(*args)是一个generator，忘记传参数就糟了
在__enter__中最紧要的是要
Python代码
return self.gen.next()
因为我们在with中面对的是一个generator，如果不对其进行next()，这个函数是不会动的。
进入到with块之后，foo函数里yield的值会直接传给tmp，这个值无关紧要。with块中所有语句就好像全部被填到yield那个地方去了一样。
程序于是执行with块中的语句，当其中出现异常的时候，我们外围的except语句块应该迅速捕捉到这一点，并输出才对。实际上不是，实际上当foo函数出现异常的时候，__exit__函数是第一时间捕捉到这个异常的。通过它的打印信息我们可以看出。
当处理完这个异常之后，我们调用了一下self.gen.next()，这个语句保证field语句后面的语句会被执行。最后执行了finally中的内容。你看except语句块被完全架空了。
好，我们回过头来再看，我们到底实现了什么东西？我们想执行的是
引用
<setup>
try:
<variable> = <value>
<body>
finally:
<cleanup>
现在我们把body单独抽出来了，放到with当中，把variable value替换成了yield value。这样做到掐头去尾，把前后不变的东西拿了出来，把内部的东西抽了出来。
咦？这不就是个装饰器么？错。装饰器是保持真身不懂，把前后改了，这是两个不同的方面。
最后我们回到我一开始提出的问题，为什么要设计一个mycontextmanager函数？可不可以不用工厂模式，直接用MyGeneratorContextManager函数一步到位？
这有两个前提条件要注意。第一，如果用class作为装饰器，这个类必须是可调用的(callable)，如果将来我们要使用它，只可能它的调用__call__函数，因为它又要实现能在call之后调用__exit__，所以它只能返回self, type(self)之类的东西。第二，因为foo()是用在with语句中的，所以它必须是一个generator，也就是说foo.__call__()的返回结果是一个generator。那么可以找到有这么一个返回值，它既是self, type(self)这样类相关的类型，而且还是一个包含yield的generator么？:-)
要是对yield还不熟悉的朋友可能现在还不是很清楚，尤其是generator函数和with块中代码的关系，很可能还有一些把这代码再折腾折腾的想法。