with
是 Python 中用于管理上下文资源 的关键字,主要用于确保资源的正确分配和释放(如文件、网络连接、线程锁等),避免资源泄漏或未清理的问题。其核心功能是通过上下文管理协议 (__enter__
和 __exit__
方法)实现。
功能与用法
- 自动资源管理
在with
代码块执行前,会调用上下文管理器的__enter__
方法初始化资源;代码块结束后(无论是否发生异常),自动调用__exit__
释放资源。 - 异常处理
__exit__
方法会处理异常,可选择是否抑制异常(通过返回值控制)。这使得资源清理更可靠,无需手动写try...finally
。
常见场景示例
1. 文件操作(经典用法)
csharp
python
with open("data.txt", "r") as file:
content = file.read()
# 退出 with 块后,文件自动关闭,无需手动调用 file.close()
2. 线程锁
csharp
python
import threading
lock = threading.Lock()
with lock:
# 临界区代码(自动加锁/释放锁)
print("Thread-safe operation")
3. 自定义上下文管理器
通过实现 __enter__
和 __exit__
方法定义自己的资源管理逻辑:
python
python
class CustomContext:
def __enter__(self):
print("分配资源")
return self # 返回的资源对象会被 as 接收
def __exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb):
print("释放资源")
with CustomContext() as ctx:
print("执行操作")
使用 contextlib
简化
对于简单场景,可用 contextlib.contextmanager
装饰器快速创建上下文管理器:
python
python
from contextlib import contextmanager
@contextmanager
def timer():
start = time.time()
yield # 此处为 with 块内的代码执行位置
print(f"耗时: {time.time() - start} 秒")
with timer():
time.sleep(2) # 输出:耗时: 2.0 秒
核心优势
- 代码简洁性 :避免冗余的
try...finally
或手动关闭操作。 - 安全性:确保资源始终被释放,即使代码块中发生异常。
- 可读性:明确标识资源的作用域。
适用于所有实现了上下文管理协议的对象(如文件、数据库连接、临时目录等)。