Python 中 with 的用法小结

在 Python 编程中，with 是一个非常有用的关键字，用的恰到好处可让你省心省力，无后顾之忧。当然，要想用的合适，就需充分认识理解它。直接上干货。

在 Python 中，with 语句用于简化资源管理（如文件操作、数据库连接、线程锁等），确保资源在使用后能被正确释放，即使发生异常也能自动清理。它的核心机制是上下文管理器（Context Manager），通过实现 __enter__ 和 __exit__ 方法，定义进入和退出上下文时的行为。

一、基本用法

1. 语法结构

with 上下文管理器 as 变量:

# 在此代码块中使用资源

# 退出代码块后，资源自动释放

2. 常见场景示例

示例 1：文件操作
用 with open() 自动关闭文件，避免忘记 close()：

with open("data.txt", "r") as file:

content = file.read()

# 文件已自动关闭，无需手动调用 file.close()

示例 2：线程锁
确保锁的自动释放：

import threading

lock = threading.Lock()

with lock:

# 临界区代码

print("锁已获取，执行操作")

# 锁已自动释放

二、工作原理：上下文管理器

上下文管理器必须实现以下两个方法：

__enter__(): 进入上下文时调用，返回值会赋给 as 后的变量。

__exit__(exc_type, exc_val, exc_tb): 退出上下文时调用，处理异常和资源释放。

自定义上下文管理器示例

class MyContextManager:

def __enter__(self):

print("进入上下文")

return self # 返回值赋给 as 后的变量

def __exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb):

print("退出上下文")

# 处理异常（若返回 True，则抑制异常）

if exc_type:

print(f"发生异常：{exc_type}, {exc_val}")

return True # 抑制异常

# 使用自定义上下文管理器

with MyContextManager() as cm:

print("正在执行操作")

# raise ValueError("测试异常") # 若抛出异常，会被 __exit__ 捕获

三、使用 contextlib 简化上下文管理器

Python 的 contextlib 模块提供工具（如 @contextmanager 装饰器）简化实现。

示例：生成器实现上下文管理器

from contextlib import contextmanager

@contextmanager

def my_context():

print("进入上下文")

try:

yield "资源对象" # yield 前的代码相当于 __enter__，yield 后的相当于 __exit__

finally:

print("退出上下文")

with my_context() as resource:

print(f"正在使用 {resource}")

四、常见应用场景

1. 数据库连接管理

确保连接自动关闭（如 SQLAlchemy）：

from sqlalchemy import create_engine

from sqlalchemy.orm import sessionmaker

engine = create_engine("sqlite:///mydb.sqlite")

Session = sessionmaker(bind=engine)

# 使用 with 管理会话

with Session() as session:

result = session.query(User).all()

# 会话自动提交或回滚并关闭

2. 临时修改全局状态

import sys

from contextlib import redirect_stdout

with open("output.log", "w") as f, redirect_stdout(f):

print("这行内容会被写入 output.log")

3. 计时器

from time import time

from contextlib import contextmanager

@contextmanager

def timer():

start = time()

try:

yield

finally:

print(f"耗时: {time() - start:.2f}s")

with timer():

# 执行耗时操作

sum(range(10**6))

五、注意事项

异常处理

• 如果 __exit__ 返回 True，则 with 块内的异常会被抑制，否则异常会传播。

多层嵌套

• with 支持同时管理多个资源，用逗号分隔：

with open("a.txt") as f1, open("b.txt") as f2:

# 同时操作两个文件

资源释放顺序

• 后进入的上下文先退出（类似栈的 LIFO 顺序）。

六、做一下小结

核心作用：确保资源正确释放，避免资源泄漏。

实现方式：通过类实现 __enter__ 和 __exit__，或使用 @contextmanager 装饰器。

典型场景：文件操作、数据库连接、锁管理、临时状态修改等。

通过合理使用 with，可以大幅提升代码的健壮性和可读性！

好了，会用了吧。

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