你有没有遇到过这种崩溃的情况:
python
f = open('data.txt', 'w')
f.write('重要数据')
# 程序在这里崩了,文件没关闭!
然后你发现文件损坏了,数据丢了,客户在骂娘,老板在瞪你...
更绝的是这种情况:
python
conn = sqlite3.connect('database.db')
cursor = conn.cursor()
cursor.execute('UPDATE users SET money = money + 1000 WHERE id = 1')
# 这里抛异常了,连接没关闭,数据库锁死了!
整个应用卡住,用户投诉电话被打爆,你在凌晨3点重启服务器...
今天咱们就来彻底搞懂Python的with语句,让你告别这些资源泄漏的噩梦。
什么是with语句?
简单来说,with语句就是Python的"自动保姆"。
它会在你使用资源的时候自动打开,用完了自动关闭,中间出异常了也自动关闭。
就像雇了个保姆,你出门前告诉他"帮我照顾孩子",你回家时孩子已经被哄睡着了,不管中间孩子怎么闹腾,保姆都搞定了。
没用with的惨痛教训
❌ 新手写法(我当年也这么写过)
python
def process_data():
file = open('important.txt', 'w')
file.write('关键数据')
# 忘记关闭文件了!
# 文件句柄泄漏,系统资源被占用
结果: 文件可能没保存成功,其他程序无法访问这个文件。
❌ 进阶写法(看起来很安全,实则坑爹)
python
def process_data():
try:
file = open('important.txt', 'w')
file.write('关键数据')
# 这里如果抛异常,file.close()不会执行!
1 / 0 # 假设这里出异常了
file.close()
except Exception as e:
print(f'出错了: {e}')
# 文件没关闭!资源泄漏!
结果: 异常处理了,但资源没释放。
❌ 老手写法(终于知道要close了)
python
def process_data():
try:
file = open('important.txt', 'w')
file.write('关键数据')
except Exception as e:
print(f'出错了: {e}')
finally:
file.close() # 但是如果open就失败了怎么办?
结果: 如果open('important.txt')本身就失败,file.close()会报错NameError!
with语句的正确姿势
✅ 大神写法(优雅、安全、简洁)
python
def process_data():
with open('important.txt', 'w') as file:
file.write('关键数据')
1 / 0 # 就算这里崩了,文件也会自动关闭
就这么简单!不管中间发生什么,文件都会被正确关闭。
这就是为什么Python大神都在用with的原因------它能让你睡个安稳觉。
with的工作原理
with语句背后是两个魔术方法:__enter__和__exit__。
python
class FileManager:
def __init__(self, filename, mode):
self.filename = filename
self.mode = mode
self.file = None
def __enter__(self):
print('准备打开文件...')
self.file = open(self.filename, self.mode)
return self.file # 这个返回值会赋给as后面的变量
def __exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb):
print('准备关闭文件...')
if self.file:
self.file.close()
# 如果返回True,异常会被忽略
# 如果返回False或None,异常会继续传播
return False
# 使用方式
with FileManager('test.txt', 'w') as f:
f.write('Hello World')
# 这里就算抛异常,__exit__也会被调用
你可以把with想象成一个超级靠谱的管家:
- 你要进门前,管家提前帮你开门(
__enter__) - 你在屋里随便折腾,管家在门口等着
- 你要出门时,管家帮你关门(
__exit__) - 就算你在屋里摔倒了,管家也会先扶你起来,再帮你关门
实战场景:什么时候用with?
1. 文件操作(最常见)
python
# 读取大文件,不用担心忘记关闭
with open('big_data.csv', 'r') as f:
for line in f:
process_line(line) # 就算这里内存溢出,文件也会关闭
2. 数据库连接
python
import sqlite3
def update_user_money(user_id, amount):
with sqlite3.connect('app.db') as conn:
cursor = conn.cursor()
cursor.execute('UPDATE users SET money = money + ? WHERE id = ?',
(amount, user_id))
# 自动提交和关闭,就算这里抛异常也不会锁死数据库
3. 线程锁
python
import threading
lock = threading.Lock()
def critical_section():
with lock:
# 临界区代码,同时只能一个线程访问
shared_resource += 1
# 就算这里抛异常,锁也会被释放,不会死锁
4. 网络请求
python
import requests
def download_data():
with requests.Session() as session:
session.auth = ('user', 'pass')
response = session.get('https://api.example.com/data')
# 连接池自动管理,不用担心资源泄漏
自定义上下文管理器
有时候你想创建自己的"自动管家",很简单:
python
from contextlib import contextmanager
@contextmanager
def timer(name):
import time
start = time.time()
print(f'{name} 开始执行...')
try:
yield # 这里是with块中的代码
finally:
end = time.time()
print(f'{name} 执行完毕,耗时:{end - start:.2f}秒')
# 使用方式
with timer('数据处理'):
time.sleep(2) # 模拟耗时操作
# 这里会自动计算并打印执行时间
踩坑指南
1. __exit__的返回值陷阱
python
class BadContext:
def __enter__(self):
print('进入')
return self
def __exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb):
print('退出')
return True # 这行是陷阱!
with BadContext():
1 / 0 # 这个异常会被"吃掉"!
print('程序继续运行,你都不知道出过异常!')
切记: 除非你真的知道自己在做什么,否则__exit__应该返回False或None。
2. 异常信息丢失
python
def debug_context():
try:
with some_context():
risky_operation()
except Exception as e:
# 这里的e可能是上下文管理器抛出的异常
# 而不是你真正想捕获的异常
logger.error(f'出错了: {e}')
3. 嵌套with的性能
python
# ❌ 这样写性能不好
with open('file1.txt') as f1:
with open('file2.txt') as f2:
with open('file3.txt') as f3:
process_files(f1, f2, f3)
# ✅ 推荐写法
with open('file1.txt') as f1, \
open('file2.txt') as f2, \
open('file3.txt') as f3:
process_files(f1, f2, f3)
进阶技巧
1. 使用contextlib.suppress
python
from contextlib import suppress
# 有时候你就是想忽略某些异常
with suppress(FileNotFoundError):
os.remove('temp_file.txt') # 文件不存在也没关系
2. 使用contextlib.nullcontext
python
from contextlib import nullcontext
# 有时候你条件性地需要上下文管理器
context_manager = lock if use_lock else nullcontext()
with context_manager:
shared_operation()
总结
记住一句话:涉及资源的获取和释放,就考虑用with语句。
- 文件操作?用with
- 数据库连接?用with
- 网络请求?用with
- 线程锁?用with
- 临时目录?用with
with不是语法糖,是你的保险单。
下次再看到open()后面没有with,你就知道该说什么了:
"兄弟,你这代码能跑,但是我建议你买个保险..."
你在项目里遇到过哪些资源泄漏的坑?评论区聊聊,看看谁的故事更惨!