Pythonwith自定义用法详解
时间:2026-02-23 20:33:20 324浏览 收藏
本文深入讲解了Python中自定义上下文管理器的两种核心实现方式——通过类显式定义`__enter__`和`__exit__`方法,或借助`contextlib.contextmanager`装饰器编写生成器函数,帮助开发者优雅、安全地自动管理资源生命周期(如文件、数据库连接、环境变量、计时器等),彻底摆脱冗长的`try/finally`手动清理逻辑;文中不仅提供清晰示例与关键注意事项,更点明何时真正需要自定义而非重复造轮子,让读者在理解协议本质的同时,快速掌握生产环境中高效、健壮的资源管控实践。

Python 中的 with 语句依赖上下文管理器协议,核心是实现 __enter__ 和 __exit__ 两个特殊方法。自定义上下文管理器能让资源(如文件、数据库连接、锁等)在进入和退出时自动初始化与清理,避免手动 try/finally 的冗余代码。
用类实现上下文管理器
最直接的方式是定义一个类,显式实现两个方法:
__enter__:在with语句块开始时调用,通常返回需要被管理的对象(如打开的文件),也可返回self或其他值供as绑定__exit__(exc_type, exc_value, traceback):在with块结束时(无论是否异常)调用;三个参数分别表示异常类型、异常值、回溯信息;若该方法返回True,则会抑制异常传播
示例:一个简单的计时上下文管理器
import time
<p>class Timer:
def <strong>enter</strong>(self):
self.start = time.time()
return self</p><pre class="brush:php;toolbar:false"><code>def __exit__(self, exc_type, exc_value, traceback):
self.end = time.time()
print(f"耗时: {self.end - self.start:.3f} 秒")</code>使用
with Timer() as t: time.sleep(1)
输出:耗时: 1.001 秒
用 contextlib.contextmanager 装饰器(推荐)
更简洁的方式是使用 contextlib.contextmanager 装饰生成器函数。函数中 yield 之前的代码相当于 __enter__,之后的代码(在 finally 块中执行)相当于 __exit__。
yield的值即为as接收的对象- 所有清理逻辑写在
yield后,天然支持异常安全(类似try/finally) - 无需手动处理异常参数,也无需返回布尔值来抑制异常(如需抑制,仍需加
try/except)
示例:临时修改环境变量
from contextlib import contextmanager
import os
<p>@contextmanager
def temp_env(**kwargs):
old_values = {}
for key, value in kwargs.items():
old_values[key] = os.environ.get(key)
os.environ[key] = str(value)
try:
yield
finally:
for key, old_value in old_values.items():
if old_value is None:
os.environ.pop(key, None)
else:
os.environ[key] = old_value</p><h1>使用</h1><p>with temp_env(DEBUG="1", ENV="test"):
print(os.environ["DEBUG"]) # 1
print(os.environ["ENV"]) # test</p><h1>退出后自动恢复原环境变量</h1><p></p>常见注意事项与技巧
写自定义上下文管理器时容易忽略的关键点:
__exit__方法必须接受三个参数(即使不用也要保留),否则会报错- 若上下文管理器本身可能抛出异常,应在
__exit__中谨慎处理,避免掩盖原始错误 - 多个上下文管理器可写在同一行:
with open("a.txt") as f1, open("b.txt") as f2: - 想复用已有对象的上下文行为?确认它实现了协议(比如
threading.Lock、pathlib.Path.open()返回的文件对象都支持with)
何时该自己写,而不是用现成的?
标准库和第三方包已覆盖大部分场景(文件、数据库连接池、锁、临时目录等)。只有当业务有明确的“进入-执行-退出”生命周期,且涉及资源独占、状态切换或副作用清理时,才值得封装:
- 临时切换日志级别
- 测试中模拟网络超时或异常响应
- GPU 显存分配与释放(PyTorch/TensorFlow 中常见)
- 数据库事务的 begin/commit/rollback 封装
不复杂但容易忽略细节,掌握协议本质比死记语法更重要。
今天关于《Pythonwith自定义用法详解》的内容就介绍到这里了,是不是学起来一目了然!想要了解更多关于的内容请关注golang学习网公众号!
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