在長時間的編程開發(fā)中，你肯定見過或者使用過下面這段代碼：
with open("test.txt", "r", encoding="utf-8") as f:
s = f.readlines()有些人會知道這么寫的原因，但是更多的人不知道原因。只是覺得別人都這么寫，那我也跟著寫。
同時，很多知道原因的人也只是知其然而不知其所以然：with 語句可以替我們自動關閉打開的文件對象。但是這是通過什么機制辦到的呢？
1. with和異常處理
我們知道，如果不使用with語句的話，正常地讀寫一個文件應該經(jīng)過這些過程：打開文件、操作文件、關閉文件。表達為 Python 代碼如下：
f = open("test.txt", "r", encoding="utf-8")
s = f.readlines()
f.close()在正常情況下，這樣寫看起來也沒啥問題。
接下來我們就人為制造一點“意外”：把打開文件對象時指定的模式由“r”改為“w”。
f = open("test.txt", "w", encoding="utf-8")
s = f.readlines()
f.close()此時，當程序執(zhí)行到第2行讀取文件內(nèi)容時，就會拋出錯誤：
Traceback (most recent call last):
File "test_with.py", line 2, in <module>
s = f.readlines()
io.UnsupportedOperation: not readable然后……一個可怕的情況就發(fā)生了。
Python 產(chǎn)生未處理的異常從而退出了，導致第2行之后的代碼尚未執(zhí)行，因此f.close()也就再也沒有機會執(zhí)行。一個孤魂野鬼般打開的文件對象就這樣一個人漂泊在內(nèi)存的汪洋大海中，沒有人知道他是誰、他從哪兒來、他要去哪兒。
就這樣，每當拋出一次異常，就會產(chǎn)生這么一個流浪對象。久而久之，內(nèi)存的汪洋大海也就順理成章被改造成了流浪者的樂土，其他人想來壓根兒沒門兒。
追根究底，我們發(fā)現(xiàn)導致這個問題的關鍵在于“打開-操作-關閉”文件這個流水操作中，存在拋出異常的可能。
所以我們想到了使用 Python 為我們提供的大殺器，來對付這些異常：try-catch。
用異常處理改造一下前面的代碼：
try:
f = open("test.txt", "a", encoding="utf-8")
s = f.readlines()
except:
print("出現(xiàn)異常")
finally:
f.close()
這樣一來，通過附加的finally語句，無論文件操作是否拋出異常，都能夠保證打開的文件被關閉。從而避免了不斷占用資源導致資源泄露的問題。
實際上，with 語句正是為我們提供了一種try-catch-finally的封裝。
編程時，看似只是隨隨便便的一個 with ，其實已經(jīng)暗地里確保了類似于上面代碼的異常處理機制。
2. 上下文管理器
with 要生效，需要作用于一個上下文管理器——
打住，到底什么是上下文管理器呢？
長話短說，就是實現(xiàn)了__enter__和__exit__方法的對象。
在進入一個運行時上下文前，會先加載這兩個方法以備使用。進入這個運行時上下文時，調(diào)用__enter__方法；退出該上下文前，則會調(diào)用__exit__方法。
這里的“運行時上下文”，可以簡單地理解為一個提供了某些特殊配置的代碼作用域。
當我們使用with open("test.txt", "r", encoding="utf-8") as f這句代碼時，Python首先對open("test.txt", "r", encoding="utf-8")求值，得到一個上下文管理器。
這里有一點特殊的是，Python中文件對象本身就是一個上下文管理器，因此我們可以使用open函數(shù)作為求值的表達式。
隨后調(diào)用__enter__方法，返回的對象綁定到我們指定的標識符f上。文件對象的__enter__返回文件對象自身，因此這句代碼就是將打開的“test.txt”文件對象綁定到了標識符f上。
緊跟著執(zhí)行 with 語句塊中的內(nèi)容。
最后調(diào)用__exit__，退出 with 語句塊。
根據(jù)上面的內(nèi)容，我們也可以自行構造一個上下文管理器（注意，兩個特征方法的參數(shù)要與協(xié)議一致）：
class testContextManager:
def __enter__(self):
print("進入運行時上下文，調(diào)用__enter__方法")
def __exit__(self, exc_type, exc_value, traceback):
print("退出運行時上下文，調(diào)用__exit__方法")
with testContextManager() as o:
pass輸出結果：
進入運行時上下文，調(diào)用__enter__方法
退出運行時上下文，調(diào)用__exit__方法
with 語句之所以能夠替代繁瑣的異常處理語句，正是由于上下文管理器遵循協(xié)議實現(xiàn)了__enter__和__exit__方法，而with語句又確保了發(fā)生異常時能夠執(zhí)行完__exit__方法，再退出相關運行時上下文。
在這個方法中，我們就可以完成一些必要的清理工作。
總結
本文我們講解了 with 語句的內(nèi)部邏輯，嘗試實現(xiàn)了一個自定義的上下文管理器。相信大家對于 with 的作用方式有了更深刻的領會。
with 語句不僅僅可以用于讀寫文件，還可以用于鎖的自動獲取和釋放、全局狀態(tài)的保存和恢復等。更多的實用方式留待大家探索。
文章來源：公眾號--Python技術 作者：派森醬
以上就是W3Cschool編程獅關于 你只知道with，那with該with who呢？的相關介紹了，希望對大家有所幫助。
