我们经常在Python代码中看到with语句，仔细分析下，会发现这个with语句功能好强大，可以自动关闭资源。这个在Python中叫上下文管理器（Context Manager）那我们什么时候用到它呢？

上下文管理器的作用

在很多情况下，当我们使用完一个资源后，我们需要手动的关闭它，如操作文件或数据库。但是，在使用资源的过程中，如果遇到异常，很可能错误被直接抛出，导致来不及关闭资源。所以在大部分程序语言里，我们使用“try-finally”语句来确保资源关闭。如

try:    
  f = open('test.txt', 'a+')    
  f.write('Foo\n')
finally:    
  f.close()

这样固然没有问题，但是当“try-finally”中间的逻辑复杂，而且还带有各种嵌套的话，代码就不容易维护。Python的with语句，可以说功能上是和“try-finally”几乎一样的，但代码简洁的多，如

with open('test.txt', 'a+') as f:    
   f.write('Foo\n')

with语句后面跟着open()方法，如果它有返回值的话，可以使用as语句将其赋值给f。在with语句块退出时，“f.close()”方法会被自动调用，即使“f.write()”出现异常，也能确保close()方法被调用。

自定义类来实现上下文管理器

上例中的open()方法是Python自带的，那我们怎么自己定义类型来使用with语句哪？其实只要定义的类实现“__enter__()”和“__exit__()”方法就可以使用。“__enter__()”方法会在with语句进入时被调用，其返回会赋给as关键字后的变量，而“__exit__()”方法会在with语句块退出后自动调用。

class OpenFileDemo(object):
    def __init__(self, filename):
        self.filename = filename
 
    def __enter__(self):
        self.f = open(self.filename, 'a+')
        return self.f
 
    def __exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb):
        self.f.close()
 
with OpenFileDemo('test.txt') as f:
    f.write('Foo\n')

异常处理

注意到上面的“__exit__()”方法带了三个参数，他们就是用来做异常处理的，大部分情况下，我们希望with语句中遇到异常最后被抛出，但也有时，我们想处理这些异常。“__exit__()”方法中的exc_type、exc_val、exc_tb分别是异常类型、异常值、异常Traceback。当你处理完异常后，你可以让“__exit__()”方法返回True，此时改异常就不会再被抛出，如

def __exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb):
        self.f.close()
        if exc_type != SyntaxError:
            return True
        return False   # Only raise exception when SyntaxError

现在，如果遇到SyntaxError的化，异常会被正常抛出，而其他异常都会被忽略。

contextlib模块

contextlib是Python的一个模块提供一些简单的上下文管理器的功能

CLOSING()方法

如果说with语句块在退出时会自动调用“__exit__()”方法的话，那用了“contextlib.closing()”的with语句块则在退出时会自动调用“close()”方法。如：

import contextlib
 
class Resource(object):
    def open(self):
        print 'Open Resource'
 
    def close(self):
        print 'Close Resource'
 
with contextlib.closing(Resource()) as r:
    r.open()

程序退出后，会打印

Open Resource
Close Resource

说明Resource类创建的对象被赋给了as关键字后面的变量r，而with语句块退出时，自动调用了“r.close()”方法。

CONTEXTMANAGER装饰器

“@contextlib.contextmanager”是一个装饰器，由它修饰的方法会有两部分构成，中间由yield关键字分开。由此方法创建的上下文管理，在代码块执行前会先执行yield上面的语句，在代码块执行后在执行yield的下面语句。如：

import contextlib
import time
 
@contextlib.contextmanager
def timeit():
    start = time.time()
    yield
    end = time.time()
    usedTime = (end - start) * 1000
    print 'Use time %d ms' % usedTime
 
with timeit():
    time.sleep(1)

这个“timeit()”方法实现了一个计时器，它会计算由它生成的with语句块执行时间，可以看出，yield上面的语句就是如同之前介绍过的“__enter__()” 方法。而yield部分就是with语句块中的代码。如果yield后面带参数的话，就可以用as关键字赋值给后面的变量，如：

@contextlib.contextmanager
def timeit():
    start = time.time()
    yield start
    #...
 
with timeit() as starttime:
    print starttime
    #...

需要注意到是“@contextlib.contextmanager”不像之前的“__exit__()”方法，遇到异常也会执行。也就是with语句块抛出异常的话，yield后面的代码将不会被执行。所以必要时需要对yield语句使用“try-fibally”。