理解Python中的with…as…语法

先说明一个常见问题，文件打开：

try:    f= open('xxx')    do somethingexcept:    do somethingfinally:    f.close()
其实我个人不止一次在网上看到有这么写的了，这个是错的。首先正确的如下：
try:    f= open('xxx')except:    PRint'fail to open'    exit(-1)try:    do somethingexcept:    do somethingfinally:    f.close()
很麻烦不是么，但正确的方法就是这么写。我们为什么要写finally，是因为防止程序抛出异常最后不能关闭文件，但是需要关闭文件有一个前提就是文件已经打开了。在第一段错误代码中，如果异常发生在f=open(‘xxx’)的时候，比如文件不存在，立马就可以知道执行f.close()是没有意义的。改正后的解决方案就是第二段代码。
好了言归正转，开始讨论with语法。
首先我们从下面这个问题谈起，try-finally的语法结构：
setthings uptry:    do somethingfinally:    tear things down
这东西是个常见结构，比如文件打开，set things up就表示f=open('xxx')，tear things down就表示f.close()。在比如像多线程锁，资源请求，最终都有一个释放的需求。Try…finally结构保证了tear things down这一段永远都会执行，即使上面do something得工作没有完全执行。
如果经常用这种结构，我们首先可以采取一个较为优雅的办法，封装！
defcontrolled_execution(callback):    setthings up    try:        callback(thing)    finally:        tear things down defmy_function(thing):    do something controlled_execution(my_function)
封装是一个支持代码重用的好办法，但是这个办法很dirty，特别是当do something中有修改一些local variables的时候（变成函数调用，少不了带来变量作用域上的麻烦）。
另一个办法是使用生成器，但是只需要生成一次数据，我们用for-in结构去调用他：
defcontrolled_execution():    setthings up    try:        yieldthing    finally:        tear things down         forthing incontrolled_execution():    do something with thing
因为thing只有一个，所以yield语句只需要执行一次。当然，从代码可读性也就是优雅的角度来说这简直是糟糕透了。我们在确定for循环只执行一次的情况下依然使用了for循环，这代码给不知道的人看一定很难理解这里的循环是什么个道理。
最终的python-dev团队的解决方案。（python 2.5以后增加了with表达式的语法）
classcontrolled_execution:    def__enter__(self):        setthings up        returnthing    def__exit__(self,type, value, traceback):        tear things down         with controlled_execution() as thing:        do something
在这里，python使用了with-as的语法。当python执行这一句时，会调用__enter__函数，然后把该函数return的值传给as后指定的变量。之后，python会执行下面do something的语句块。最后不论在该语句块出现了什么异常，都会在离开时执行__exit__。另外，__exit__除了用于tear things down，还可以进行异常的监控和处理，注意后几个参数。要跳过一个异常，只需要返回该函数True即可。下面的样例代码跳过了所有的TypeError，而让其他异常正常抛出。
def__exit__(self,type, value, traceback):    returnisinstance(value, TypeError)
在python2.5及以后，file对象已经写好了__enter__和__exit__函数，我们可以这样测试：
>>> f= open("x.txt")>>> f<openfile 'x.txt', mode 'r'at 0x00AE82F0>>>> f.__enter__()<openfile 'x.txt', mode 'r'at 0x00AE82F0>>>> f.read(1)'X'>>> f.__exit__(None,None,None)>>> f.read(1)Traceback (most recent call last):    File"<stdin>", line1,in <module>ValueError: I/O Operation on closedfile
之后，我们如果要打开文件并保证最后关闭他，只需要这么做：
withopen("x.txt") as f:    data= f.read()    do something with data
如果有多个项，我们可以这么写：
withopen("x.txt") as f1,open('xxx.txt') as f2:    do something with f1,f2
上文说了__exit__函数可以进行部分异常的处理，如果我们不在这个函数中处理异常，他会正常抛出，这时候我们可以这样写（python 2.7及以上版本，之前的版本参考使用contextlib.nested这个库函数）：
try:    withopen("a.txt" ) as f :        do somethingexceptxxxError:    do something about exception
总之，with-as表达式极大的简化了每次写finally的工作，这对保持代码的优雅性是有极大帮助的。