Python @contextmanager 装饰器原理详解

Python 的 @contextmanager 装饰器（来自 contextlib 模块）通过生成器简化了上下文管理器的创建。它的核心原理是将生成器的 yield 语句拆分为 __enter__ 和 __exit__ 两个阶段，最终生成一个符合上下文协议的对象。

核心步骤

1. 生成器分段：

   • yield 前的代码对应 __enter__ 逻辑（资源分配）。
   • yield 后的代码对应 __exit__ 逻辑（资源清理）。

2. 装饰器魔法：

   from contextlib import contextmanager
   
   @contextmanager
   def my_context():
       print("Enter")  # __enter__ 阶段
       yield "资源"     # 暂停，返回资源
       print("Exit")   # __exit__ 阶段
   

3. 执行流程：

   with my_context() as res:
       print("Using", res)
   
   # 输出：
   # Enter
   # Using 资源
   # Exit
   

等价于类实现

@contextmanager 生成的上下文管理器等价于：

class MyContext:
    def __enter__(self):
        print("Enter")
        return "资源"
    
    def __exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb):
        print("Exit")
        return False  # 不抑制异常

异常处理

装饰器自动处理异常传播：

• yield 后的代码会在 __exit__ 中执行，无论 with 块是否抛出异常。
• 若需捕获异常，可在生成器中使用 try...finally：

  @contextmanager
  def safe_open():
      resource = acquire_resource()
      try:
          yield resource
      finally:
          release_resource(resource)  # 确保资源释放
  

关键优势

• 代码简洁：无需手动实现 __enter__/__exit__。
• 逻辑直观：用线性代码表达资源生命周期。
• 轻量级：适合快速创建一次性上下文管理器。

理解这一机制后，可以更灵活地利用生成器控制资源管理边界。