如果你有閱讀原始碼的習慣，可能會看到一些優秀的程式碼經常出現帶有 “with” 關鍵字的語句，它通常用在什麼場景呢？今天就來談談 with 和 上下文管理器。
對於系統資源如檔案、資料庫連線、socket 而言，應用程式開啟這些資源並執行完業務邏輯之後，必須做的一件事就是要關閉（已中斷）該資源。
例如 Python 程式開啟一個文件，往文件中寫內容，寫完之後，就要關閉該文件，否則會出現什麼情況呢？極端情況下會出現 "Too many open files" 的錯誤，因為系統允許你開啟的最大檔案數量是有限的。
同樣，對於資料庫，如果連線數過多而沒有及時關閉的話，就可能會出現"Can not connect to MySQL server Too many connections"，因為資料庫連線是一種非常昂貴的資源，不可能無限制的被創建。
來看看如何正確關閉一個檔案。
def m1():
f = open("output.txt", "w")
f.write("python之禅")
f.close()
這樣寫有一個潛在的問題，如果在呼叫write 的過程中，出現了異常進而導致後續程式碼無法繼續執行，close方法無法被正常調用，因此資源就會一直被該程式佔用者釋放。那麼該如何改進程式碼呢？
def m2():
f = open("output.txt", "w")
try:
f.write("python之禅")
except IOError:
print("oops error")
finally:
f.close()
改良版本的程式是對可能發生例外的程式碼處進行try 捕獲，使用try/finally 語句，該語句表示如果在try 程式碼區塊中程式出現了異常，後續程式碼就不再執行，而直接跳到except 程式碼區塊。而無論如何，finally 區塊的程式碼最終都會被執行。因此，只要把 close 放在 finally 程式碼中，檔案就一定會關閉。
def m3():
with open("output.txt", "r") as f:
f.write("Python之禅")
一種更簡潔、更優雅的方式就是用 with 關鍵字。 open 方法的回傳值賦值給變數 f，當離開 with 程式碼區塊的時候，系統會自動呼叫 f.close() 方法， with 的作用和使用 try/finally 語句是一樣的。那麼它的實作原理是什麼呢？在講 with 的原理前要牽涉到另一個概念，就是上下文管理器（Context Manager）。
任何實作了enter() 和exit() 方法的物件都可稱之為上下文管理器，上下文管理器物件可以使用with 關鍵字。顯然，檔案（file）物件也實作了上下文管理器。
那麼文件物件是如何實現這兩個方法的呢？我們可以模擬實作一個自己的檔案類，讓該類別實作 enter() 和 exit() 方法。
class File():
def init(self, filename, mode):
self.filename = filename
self.mode = mode
def enter(self):
print("entering")
self.f = open(self.filename, self.mode)
return self.f
def exit(self, *args):
print("will exit")
self.f.close()
enter() 方法返回資源對象，這裡就是你將要開啟的那個檔案對象， exit() 方法處理一些清除工作。
因為 File 類別實作了上下文管理器，現在就可以使用 with 語句了。
with File('out.txt', 'w') as f:
print("writing")
f.write('hello, python')
這樣，你就不需要顯示地調用 close 方法了，由系統自動去調用，即使中間遇到異常 close 方法也會被調用。
Python 也提供了一個 contextmanager 的裝飾器，更進一步簡化了上下文管理器的實作方式。透過 yield 將函數分割成兩部分，yield 之前的語句在 enter 方法中執行，yield 之後的語句在 exit 方法中執行。緊接在 yield 後面的值是函數的回傳值。
from contextlib import contextmanager @contextmanager def my_open(path, mode): f = open(path, mode) yield f f.close()
呼叫
with my_open('out.txt', 'w') as f:
f.write("hello , the simplest context manager")
Python 提供了with 語法用於簡化資源操作的後續清除操作，是try/finally 的替代方法，實作原理建立在上下文管理器之上。此外，Python 還提供了一個 contextmanager 裝飾器，更進一步簡化上下管理器的實作方式。
以上是關鍵字'with'與上下文管理器詳解的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！
