Python With As 用法详解

一、 with as 功能介绍

在 Python 中，with as 语句可以让我们更方便地使用处理资源的对象，比如文件、网络连接等，同时还能在使用完毕后自动关闭这些资源。

with open('example.txt', 'r') as f:
    print(f.readlines())

上述代码使用 with as 语句打开 example.txt 文件，并自动关闭文件对象 f。

其中，open() 函数返回的是一个文件对象，我们可以使用 as 关键字给这个对象起一个方便识别的名称，这个名称会作为 with as 语句块中变量的名称。

二、 with as 的基本语法

Python with as 语句的基本语法如下：

with context_expression [as target(s)]:
    with-body

其中，context_expression 表示要处理的资源对象，as target(s) 表示我们可以给这个对象起一个别名（or 名称），with-body 表示要执行的操作。

三、简单例子

下面看一个简单的例子，使用 with as 语句实现文件读写操作：

with open('example.txt', 'r') as f:
    print(f.read())
    
with open('example.txt', 'a') as f:
    f.write('这是新的一行。\n')

上述代码中，第一个 with as 语句用于读取 example.txt 的内容并输出到屏幕上，第二个 with as 语句用于向 example.txt 文件中追加内容。

四、同时打开多个文件

with as 语句还可以同时打开多个文件，并在处理完毕后自动关闭它们。下面的代码演示了同时打开两个文件，并将它们的内容合并到一个新文件中：

with open('example1.txt', 'r') as f1, open('example2.txt', 'r') as f2:
    content = f1.read() + f2.read()
with open('example_merge.txt', 'w') as f:
    f.write(content)

上述代码中，我们使用逗号分隔符同时打开 example1.txt 和 example2.txt 文件对象，并读取它们的内容。然后将这些内容合并到 content 变量中，并将 content 内容写入 example_merge.txt 文件中。

五、自定义上下文管理器

除了文件读写操作外，我们还可以针对其他资源编写自定义上下文管理器。下面使用 socket 为例，演示如何创建一个自定义的上下文管理器：

import socket

class MySocket():
    def __init__(self, host, port):
        self.host = host
        self.port = port
        
    def __enter__(self):
        self.sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
        self.sock.connect((self.host, self.port))
        return self.sock
    
    def __exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb):
        self.sock.close()

with MySocket('www.baidu.com', 80) as sock:
    sock.sendall(b'HEAD / HTTP/1.1\r\nHost: www.baidu.com\r\n\r\n')
    data = sock.recv(1024)
    print(data.decode())

上述代码中，我们使用自定义的 MySocket 类来管理 socket 对象，在 with 语句块中打开连接，完成请求后自动关闭连接。

在自定义的上下文管理器类中，我们需要包含 __enter__() 和 __exit__() 两个魔法方法。__enter__() 用于执行资源对象的初始化操作，返回该资源对象。__exit__() 用于在 with 语句块执行完成后关闭资源对象。

六、上下文环境的嵌套使用

上下文管理器支持嵌套使用，即在一个 with 语句块中可以使用多个 with as 语句。下面是一个嵌套使用的例子：

with open('example1.txt', 'r') as f1:
    with open('example2.txt', 'r') as f2:
        with open('example3.txt', 'w') as f3:
            content = f1.read() + f2.read()
            f3.write(content)

上述代码中，我们在一个 with 语句块中打开三个文件，同时使用了多个 with as 语句。即在第三个 with 语句块中嵌套使用了第一个和第二个 with as 语句块。这种嵌套使用可以让我们更方便地管理多个资源对象。