在 Python 中，上下文管理器是管理资源生命周期的核心工具，最典型的应用是通过with语句自动完成 “资源分配” 与 “资源释放”(如文件关闭、数据库连接断开)，避免因忘记释放资源导致内存泄漏或资源耗尽。除了 Python 内置的文件对象、锁对象等上下文管理器，开发者还可根据业务需求自定义，核心是实现固定接口。小编将详解自定义上下文管理器的两种方式及必实现的方法，帮助你高效管理自定义资源。
一、上下文管理器的核心作用与原理
上下文管理器的本质是封装 “资源获取” 与 “资源释放” 逻辑，通过with语句触发固定执行流程：
进入with代码块前，调用上下文管理器的 “资源准备” 方法，分配资源;
执行with代码块中的业务逻辑;
无论代码块是否抛出异常，都会调用 “资源清理” 方法，释放资源(如关闭文件、断开网络连接)。
这种机制确保资源始终能被正确回收，即使业务逻辑报错也不会遗漏清理步骤，比手动try-finally结构更简洁易读。
二、自定义上下文管理器的两种方式
(一)类实现方式：必重写__enter__与__exit__
类实现是最基础、最灵活的方式，需定义一个类并强制重写两个特殊方法：__enter__()和__exit__()，这是上下文管理器的核心接口。
1. 必实现方法解析
__enter__(self)：
触发时机：进入with代码块前执行;
功能：完成资源初始化(如打开文件、创建数据库连接);
返回值：可选，返回的对象会赋值给with ... as var中的var，供代码块使用。
__exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb)：
触发时机：离开with代码块时执行(无论是否报错);
参数：若代码块抛出异常，exc_type(异常类型)、exc_val(异常实例)、exc_tb(异常追踪栈)会携带异常信息，否则均为None;
功能：完成资源清理(如关闭文件、断开连接);
返回值：布尔类型，若返回True，表示异常已被处理，外部不会再抛出;返回False或None，异常会向外传播。
2. 实例：自定义文件上下文管理器
以模拟文件操作为例，自定义上下文管理器实现 “自动打开 - 自动关闭”：
TypeScript取消自动换行复制
class CustomFileManager:
def __init__(self, file_path, mode='r'):
# 初始化参数，存储文件路径和打开模式
self.file_path = file_path
self.mode = mode
self.file = None # 用于存储文件对象
def __enter__(self):
# 资源准备：打开文件
self.file = open(self.file_path, self.mode, encoding='utf-8')
return self.file # 返回文件对象，供with...as使用
def __exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb):
# 资源清理：关闭文件
if self.file:
self.file.close()
# 处理异常(可选)，此处不拦截，返回None让异常向外传播
return None
# 使用自定义上下文管理器
with CustomFileManager('test.txt', 'w') as f:
f.write('自定义上下文管理器测试')
# 离开with块后，__exit__自动执行，文件已关闭
(二)装饰器实现方式：contextlib.contextmanager
对于简单场景，无需定义完整类，可通过contextlib模块的contextmanager装饰器，将生成器函数转为上下文管理器，简化代码。这种方式虽不直接 “实现方法”，但需遵循固定的生成器逻辑。
1. 实现逻辑与关键规则
定义一个生成器函数(含yield)，用@contextmanager装饰;
yield之前的代码：对应__enter__的功能，完成资源初始化;
yield的返回值：对应__enter__的返回值，赋值给with ... as var;
yield之后的代码：对应__exit__的功能，完成资源清理，无论是否报错都会执行。
2. 实例：自定义数据库连接管理器
TypeScript取消自动换行复制
from contextlib import contextmanager
import pymysql # 需安装：pip install pymysql
@contextmanager
def db_connection(host, user, password, db):
# 资源准备：创建数据库连接(对应__enter__)
conn = None
try:
conn = pymysql.connect(
host=host, user=user, password=password, db=db
)
yield conn # 返回连接对象，供with块使用
finally:
# 资源清理：关闭连接(对应__exit__)
if conn:
conn.close()
# 使用装饰器实现的上下文管理器
with db_connection('localhost', 'root', '123456', 'test_db') as conn:
cursor = conn.cursor()
cursor.execute('SELECT * FROM users')
print(cursor.fetchall())
# 离开with块后，finally中的关闭逻辑自动执行
三、自定义上下文管理器的注意事项
异常处理优先级：
类实现中，__exit__的参数可捕获异常，返回True可拦截异常;
装饰器实现中，需在生成器内用try-finally包裹，异常需手动处理(如记录日志)，避免影响资源清理。
资源边界清晰：
确保__enter__只做资源初始化，__exit__只做资源清理，避免混入业务逻辑，保证职责单一。
装饰器方式的局限性：
装饰器实现无法处理复杂的异常拦截逻辑(如根据不同异常类型做不同处理)，复杂场景建议用类实现。
自定义 Python 上下文管理器有两种核心方式：类实现需强制重写__enter__(资源准备)和__exit__(资源清理)，灵活性高，适合复杂场景;装饰器实现基于contextlib.contextmanager，通过生成器简化代码，适合简单资源管理。无论哪种方式，核心都是确保 “资源获取 - 业务执行 - 资源释放” 的闭环，避免资源泄漏。
