传统资源管理的问题#

我们先看一个典型的文件操作示例：

with 语句的优势#

with 语句通过上下文管理协议（Context Management Protocol）解决了这些问题：

1. 自动资源释放 ：确保资源在使用后被正确关闭
2. 代码简洁 ：减少样板代码
3. 异常安全 ：即使在代码块中发生异常，资源也会被正确释放
4. 可读性强 ：明确标识资源的作用域

基础用法#

with 语句的基本形式如下：

文件操作示例#

最常见的 with 语句应用是文件操作：

上下文管理协议#

with 语句背后是 Python 的上下文管理协议，该协议要求对象实现两个方法：

1. __enter__() ：进入上下文时调用，返回值赋给 as 后的变量
2. __exit__() ：退出上下文时调用，处理清理工作

执行流程#

异常处理机制#

__exit__() 方法接收三个参数：

• exc_type ：异常类型
• exc_val ：异常值
• exc_tb ：异常追踪信息

如果 __exit__() 返回 True ，则表示异常已被处理，不会继续传播；返回 False 或 None ，异常会继续向外传播。

1. 文件操作#

2. 数据库连接#

3. 线程锁#

4. 临时修改系统状态#

类实现方式#

我们可以通过实现 __enter__ 和 __exit__ 方法创建自定义的上下文管理器：

使用 contextlib 模块#

Python 的 contextlib 模块提供了更简单的方式来创建上下文管理器：

常见错误#

1、错误地认为 with 只能用于文件 ：

最佳实践#

1. 优先使用 with 管理资源 ：对于文件、网络连接、锁等资源，总是优先考虑使用 with 语句
2. 保持上下文简洁 ： with 块中的代码应该只包含与资源相关的操作
3. 合理处理异常 ：在自定义上下文管理器中，根据需求决定是否抑制异常
4. 利用多个上下文 ：Python 允许在单个 with 语句中管理多个资源

一、知识回顾（读完直接做下面的实践题）#

1. with 语句用来做上下文管理：代码块执行前后自动完成”准备/清理”动作，最典型的就是文件用完自动关闭
2. 基本语法：with 表达式 as 变量: 加缩进的代码块；as 变量 可以省略（如直接 with lock:）
3. 优点：自动释放资源、代码更短、中途出异常也能正确清理、资源的作用域一目了然（它等价于 try-finally，但更简洁）
4. 背后是上下文管理协议：对象要实现 __enter__()（进入时调用，返回值赋给 as 后的变量）和 __exit__()（退出时调用，负责清理）
5. __exit__() 接收三个参数：exc_type（异常类型）、exc_val（异常值）、exc_tb（追踪信息）；它返回 True 表示异常已被处理、不再往外传，返回 False 或 None 则异常继续向外传播
6. 文件操作是最常见的用法：with open(文件名, 模式) as f:——写入用 'w' 模式、读取用 'r' 模式，出了 with 代码块文件就已自动关闭
7. 一个 with 可以同时管理多个资源，用逗号隔开：with open('input.txt', 'r') as infile, open('output.txt', 'w') as outfile:
8. 其它应用场景：数据库连接（sqlite3.connect()）、线程锁（threading.Lock()）、临时修改系统状态（decimal.localcontext()）
9. 自定义上下文管理器两种路子：类实现 __enter__ / __exit__；或者用 contextlib 的 @contextmanager 装饰一个带 yield 的函数（yield 前是准备、yield 后是清理）
10. 常见错误与最佳实践：别以为 with 只能开文件；自定义时别忘了按需返回 True/False；管资源优先用 with，且 with 块里只放与资源相关的操作

二、裸写题#

• 2-1 with 语句基本用法 创建文件 test_with.py，完成以下操作：

  • 用 with 语句读取文件内容
  • 用 with 语句写入文件

  批改（2026-09-28）：✅ 正确（先写入 text.txt 再读出，输出 Hello Python!，文件内容与写入值一致）。

  提示（先自己想，实在想不出再点开）

  一级 · 思路：两段独立的 with：一段负责写、一段负责读；每段结束文件都会自动关掉，不用手动关 二级 · 方法：with open('文件名', 'w') as f: 写入用 f.write("内容")；with open('文件名', 'r') as f: 读取用 f.read() 三级 · 骨架：with open('test.txt', '____') as f: / f.____("Hello, Python!") / content = f.____()

  参考答案（做完再点开）

  1
  # 2-1
  2
  # 写入文件
  3
  with open('test.txt', 'w') as f:
  4
      f.write("Hello, Python!")
  5
  
  6
  # 读取文件
  7
  with open('test.txt', 'r') as f:
  8
      content = f.read()
  9
      print(content)

• 2-2 同时操作多个文件 创建文件 test_multi.py，完成以下操作：

  • 用 with 同时打开两个文件
  • 从一个文件读取内容，写入另一个文件

  批改（2026-09-28）：⚠️ 复制功能正常（dest.txt 内容为 你好），但有调试残留 print(f2)，把文件对象打成了 <_io.TextIOWrapper name='dest.txt' ...>；这一行应删掉（或改成 print("复制完成")）。

  提示（先自己想，实在想不出再点开）

  一级 · 思路：一个 with 里用逗号挂两个文件对象，一个只读、一个只写；先从读的对象取内容，再交给写的对象 二级 · 方法：with open('源', 'r') as infile, open('目标', 'w') as outfile:；读 infile.read()、写 outfile.write(内容) 三级 · 骨架：with open('source.txt', 'r') as ____, open('dest.txt', 'w') as ____: / content = infile.____() / outfile.____(content)

  参考答案（做完再点开）

  1
  # 2-2
  2
  # 先创建源文件
  3
  with open('source.txt', 'w') as f:
  4
      f.write("这是源文件内容")
  5
  
  6
  # 同时读取和写入
  7
  with open('source.txt', 'r') as infile, open('dest.txt', 'w') as outfile:
  8
      content = infile.read()
  9
      outfile.write(content.upper())
  10
      print("复制完成")

• 2-3 自定义上下文管理器 创建文件 test_custom.py，完成以下操作：

  • 用类实现一个计时器上下文管理器
  • 记录代码执行时间
  提示（先自己想，实在想不出再点开）

  一级 · 思路：类就像个”开关”：进入时记下开始时间，退出时再记一次、把差值打印出来 二级 · 方法：类里实现 __enter__(self)（进入时调用，记录开始时间并 return self）和 __exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb)（退出时调用，算耗时并打印、return False）；取时间用 time.time() 三级 · 骨架：class Timer: / def ____(self): / self.start = time.time() / return ____ / def ____(self, exc_type, exc_val, exc_tb): / print(f"耗时: {self.end - self.start:.2f}秒")

  参考答案（做完再点开）

  1
  # 2-3
  2
  class Timer:
  3
      def __enter__(self):
  4
          import time
  5
          self.start = time.time()
  6
          return self
  7
  
  8
      def __exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb):
  9
          import time
  10
          self.end = time.time()
  11
          print(f"耗时: {self.end - self.start:.2f}秒")
  12
          return False
  13
  
  14
  # 使用示例
  15
  with Timer():
  16
      total = sum(range(1000000))
  17
      print(f"计算结果: {total}")

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• 2-4 contextlib 模块 创建文件 test_contextlib.py，完成以下操作：

  • 用函数配合装饰器的方式创建上下文管理器（不写类，借助标准库现成的工具）
  • 实现一个简单的标签生成器
  提示（先自己想，实在想不出再点开）

  一级 · 思路：这次不写类，改成写一个函数：yield 之前的代码在进入时执行（打印开标签），yield 之后的代码在退出时执行（打印闭标签） 二级 · 方法：from contextlib import contextmanager 导入装饰器，用 @contextmanager 装饰带 yield 的函数 三级 · 骨架：from contextlib import ____ / @____ / def tag(name): / print(f"<{name}>") / ____ / print(f"</{name}>")

  参考答案（做完再点开）

  1
  # 2-4
  2
  from contextlib import contextmanager
  3
  
  4
  @contextmanager
  5
  def tag(name):
  6
      print(f"<{name}>")
  7
      yield
  8
      print(f"</{name}>")
  9
  
  10
  # 使用示例
  11
  with tag("h1"):
  12
      print("这是一个标题")
  13
  
  14
  with tag("p"):
  15
      print("这是一个段落")

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