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2026/1/9 23:46:13 网站建设 项目流程

一、contextmanager有什么用?

contextmanager是 Python 标准库contextlib模块提供的同步上下文管理器装饰器,核心作用是简化同步上下文管理器的实现。

在没有contextmanager之前,实现一个上下文管理器需要手动定义类,并实现__enter__()和__exit__()两个魔法方法;而使用contextmanager,只需装饰一个同步生成器函数,即可快速封装出上下文管理器,无需手动实现魔法方法,代码更简洁优雅。

二、适用场景

当你在同步代码中需要管理「需要先获取、使用后必须释放 / 清理」的资源时,contextmanager是最优选择,

典型场景包括:

  • 同步文件操作:普通文件的打开 / 关闭,自动释放文件句柄(Python 内置open()本身就是上下文管理器,此处用于演示封装思想)
  • 同步数据库连接:如pymysql操作 MySQL,自动建立 / 关闭数据库连接
  • 同步锁 / 资源占用:如threading.Lock,自动获取 / 释放锁,避免死锁
  • 临时资源创建 / 清理:如临时目录创建、临时文件写入后自动删除、日志上下文切换等

简单来说:同步场景 + 资源需要自动管理(获取 + 释放),就用contextmanager。

三、核心使用规则

@contextmanager装饰的同步生成器函数,必须满足固定结构:

  • 函数用def定义(同步函数,无async关键字)
  • 函数内部包含且仅包含一个yield关键字(用于分割「资源获取」和「资源释放」逻辑)
  • 代码结构分为三部分:
    1. yield 之前:对应上下文管理器的__enter__()方法,负责获取 / 初始化资源,执行时机是进入with语句块时
    2. yield 关键字:将需要使用的资源「返回」给with语句的as变量(可返回单个资源,也可返回None),同时暂停函数执行,交出控制权给with语句块
    3. yield 之后:对应上下文管理器的__exit__()方法,负责释放 / 清理资源,执行时机是离开with语句块时(无论代码块正常结束还是发生异常,都会执行)
  • 推荐将yield之后的清理逻辑放在finally块中,确保资源释放的可靠性(即使中间代码抛出异常,清理逻辑也能执行)

四、代码示例

我们实现一个「同步文件读写工具」,使用contextmanager封装普通文件的打开 / 关闭,确保文件句柄自动释放,无需手动调用close(),与之前的异步示例形成对比,更易理解。

# 1. 导入必要模块(contextmanager是Python内置,无需额外安装依赖)fromcontextlibimportcontextmanager# 2. 使用@contextmanager装饰同步生成器,实现同步上下文管理器@contextmanagerdeffile_manager(file_path:str,mode:str="r",encoding:str="utf-8"):""" 同步文件管理器:自动打开/关闭文件,封装同步文件操作的资源管理 :param file_path: 文件路径 :param mode: 文件打开模式(r/w/a等) :param encoding: 文件编码 """# 初始化文件句柄file_handle=Nonetry:# -------- 第一步:yield之前(对应__enter__()):获取/初始化资源 --------file_handle=open(file_path,mode=mode,encoding=encoding)print(f"✅ 同步打开文件:{file_path}(模式:{mode})")# -------- 第二步:yield关键字:返回资源给with语句,暂停函数执行 --------yieldfile_handle# 将文件句柄传递给with ... as 后的变量# -------- 第三步:yield之后(对应__exit__()):释放/清理资源(finally确保必执行) --------finally:iffile_handle:file_handle.close()print(f"❌ 同步关闭文件:{file_path}")# 3. 使用同步上下文管理器(配合with语句)defmain():# 测试文件路径test_file_path="test_sync.txt"# 示例1:同步写入文件内容withfile_manager(test_file_path,mode="w")asf:f.write("Hello, contextmanager!\n")f.write("这是同步文件写入测试\n")# 示例2:同步读取文件内容withfile_manager(test_file_path,mode="r")asf:content=f.read()print("\n📄 文件内容:")print(content)# 4. 运行同步主函数if__name__=="__main__":main()

关键解析

  • 进入with语句块时,自动执行yield之前的open()逻辑,打开文件并获取文件句柄
  • with语句块内操作文件句柄,执行完成后自动离开代码块,触发finally中的close()逻辑,关闭文件
  • 即使文件写入 / 读取过程中抛出异常(例如手动添加raise Exception(“测试异常”)),finally块中的清理逻辑依然会执行,确保文件句柄被释放,不会造成资源泄露

异常处理

@contextmanagerdeffile_manager(file_path:str,mode:str="r",encoding:str="utf-8"):file_handle=Nonetry:file_handle=open(file_path,mode=mode,encoding=encoding)print(f"✅ 同步打开文件:{file_path}(模式:{mode})")yieldfile_handle# 此处抛出的异常会被传递到with代码块exceptFileNotFoundErrorase:print(f"❌ 错误:文件不存在 -{e}")raise# 可选:重新抛出异常,让调用方感知并处理exceptExceptionase:print(f"❌ 操作文件出错:{e}")raisefinally:iffile_handle:file_handle.close()print(f"❌ 同步关闭文件:{file_path}")

扩展示例

演示contextmanager用于管理临时目录(创建→使用→自动删除),更贴近实际项目中的资源管理场景:

importosimportshutilfromcontextlibimportcontextmanager@contextmanagerdeftemporary_directory(dir_path:str="temp_dir"):"""同步临时目录管理器:自动创建→使用→删除临时目录"""# 1. 初始化:创建临时目录try:os.makedirs(dir_path,exist_ok=True)print(f"✅ 成功创建临时目录:{dir_path}")yielddir_path# 返回临时目录路径给with语句finally:# 2. 清理:删除临时目录及其内容ifos.path.exists(dir_path):shutil.rmtree(dir_path)print(f"❌ 成功删除临时目录:{dir_path}")# 使用临时目录deftest_temp_dir():withtemporary_directory()astemp_dir:# 在临时目录中创建文件temp_file=os.path.join(temp_dir,"test.txt")withopen(temp_file,"w")asf:f.write("临时文件内容")print(f"📄 临时文件已创建:{temp_file},文件大小:{os.path.getsize(temp_file)}字节")if__name__=="__main__":test_temp_dir()

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