Python 的 with 语句详解

一、简介

with是从Python 2.5 引入的一个新的语法，更准确的说，是一种上下文的管理协议，用于简化try…except…finally的处理流程。with通过__enter__方法初始化，然后在__exit__中做善后以及处理异常。对于一些需要预先设置，事后要清理的一些任务，with提供了一种非常方便的表达。

with的基本语法如下，EXPR是一个任意表达式，VAR是一个单一的变量（可以是tuple），”as VAR”是可选的。
代码如下:
with EXPR as VAR:
    BLOCK
根据PEP 343的解释，with…as…会被翻译成以下语句：
代码如下:
mgr = (EXPR)
exit = type(mgr).__exit__  # Not calling it yet
value = type(mgr).__enter__(mgr)
exc = True
try:
    try:
        VAR = value  # Only if "as VAR" is present
        BLOCK
    except:
        # The exceptional case is handled here
        exc = False
        if not exit(mgr, *sys.exc_info()):
            raise
        # The exception is swallowed if exit() returns true
finally:
    # The normal and non-local-goto cases are handled here
    if exc:
        exit(mgr, None, None, None)
为什么这么复杂呢？注意finally中的代码，需要BLOCK被执行后才会执行finally的清理工作，因为当EXPR执行时抛出异常，访问mgr.exit执行就会报AttributeError的错误。

二、实现方式

根据前面对with的翻译可以看到，被with求值的对象必须有一个__enter__方法和一个__exit__方法。稍微看一个文件读取的例子吧，注意在这里我们要解决2个问题：文件读取异常，读取完毕后关闭文件句柄。用try…except一般会这样写：
代码如下:
f = open('/tmp/tmp.txt')
try:
    for line in f.readlines():
        print(line)
finally:
    f.close()
注意我们这里没有处理文件打开失败的IOError，上面的写法可以正常工作，但是对于每个打开的文件，我们都要手动关闭文件句柄。如果要使用with来实现上述功能，需要需要一个代理类：
代码如下:
class opened(object):

    def __init__(self, name):
        self.handle = open(name)

    def __enter__(self):
        return self.handle

    def __exit__(self, type, value, trackback):
        self.handle.close()

with opened('/tmp/a.txt') as f:
    for line in f.readlines():